SOUTH AFRICAN INNOVATION SCORECARD FRAMEWORK

83
1 SOUTH AFRICAN INNOVATION SCORECARD FRAMEWORK Report to National Advisory Council on Innovation Professor Anastassios Pouris Director: Institute for Technological Innovation University of Pretoria South Africa February 2016

Transcript of SOUTH AFRICAN INNOVATION SCORECARD FRAMEWORK

 

1  

 

 

 

SOUTHAFRICANINNOVATIONSCORECARDFRAMEWORK

 

Report to National Advisory Council on Innovation     

Professor Anastassios Pouris Director: Institute for Technological Innovation  

University of Pretoria           South Africa 

 

 

 

February 2016  

 

 

 

 

2  

Contents

 

Tables ................................................................................................................................. 4 

Figures ................................................................................................................................ 4 

Glossary.............................................................................................................................. 5 

Executive Summary ............................................................................................................ 6 

1.  Towards the development of Composite Innovation Indicators for South Africa ........ 11 

1.1  Introduction ........................................................................................................... 11 

1.2  Overview ................................................................................................................ 12 

2.  Composite International Innovation Indices Covering South Africa and partial 

Indicators ................................................................................................................... 21 

2.1  Introduction ........................................................................................................... 21 

2.2  The Global Innovation Index ................................................................................. 21 

2.3  Innovation Union Scoreboard ............................................................................... 24 

2.4  The Abu Dhabi Innovation Index ........................................................................... 29 

2.5  Bloomberg Innovation Index (2015) ...................................................................... 32 

2.6  Global Talent Index ................................................................................................ 33 

2.7  Composite Indicator for Knowledge Transfer ....................................................... 36 

2.8  Composite Indicator for Knowledge Intensive Economy ...................................... 39 

2.9  Global Competitiveness Index ............................................................................... 41 

2.10  Recommendations ................................................................................................. 44 

3.  Knowledge Based Economy‐ SA Indicators ................................................................. 47 

3.1  Introduction ........................................................................................................... 47 

3.2  The Importance of Knowledge for Growth ........................................................... 48 

3.3  Measuring the Knowledge Economy ..................................................................... 50 

3.4  The Size and Growth of the South African Knowledge Economy ......................... 51 

3.5  Recommendations ................................................................................................. 56 

4.  South Africa Innovation Scoreboard 2010‐14 ............................................................. 57 

4.1  Introduction ........................................................................................................... 57 

4.2  Measurement Framework ..................................................................................... 57 

4.3  Data Sources and Approach .................................................................................. 59 

 

3  

4.4  South African Performance ................................................................................... 61 

4.5  Discussion and Recommendations ........................................................................ 63 

Appendice ........................................................................................................................ 65 

Appendix 1: South Africa‐ Detailed Profile 2013 GII ......................................................... 65 

Appendix 2: Rankings of resource rich economies according to five pillars (Capacities 

and Performance) ‐ Abu Dhabi Innovation Index ............................................................. 68 

Appendix 3: Detailed values of SA innovation indicators‐Abu Dhabi Innovation Index .. 73 

Appendix 4: Global Competitiveness Indicator‐South Africa ........................................... 76 

Appendix 5: Economic gains from Research and Development ....................................... 79 

References........................................................................................................................ 81 

 

  

 

4  

Tables

 

Table 1: Composite indicators in various areas (OECD 2003) ................................................. 12 

Table 2: GII: main scores for South Africa 2014 ...................................................................... 23 

Table 3: South Africa‐ Global Innovation Index 2009‐2014 ..................................................... 23 

Table 4: IUS values and performance of international competitors of EU (including SA) ...... 27 

Table 5: Capacity and performance indicators Abu Dhabi Innovation Index .......................... 30 

Table 6: South African rankings in capacity and performance ‐ Abu Dhabi Innovation Index 32 

Table 7: SA Rankings in Bloomberg Innovation Index ............................................................. 33 

Table 8: Indicators and Sources‐Global Talent Index .............................................................. 34 

Table 9: South African scores‐Global Talent Index .................................................................. 35 

Table 10: Proposed component indicators for knowledge transfer ........................................ 37 

Table 11: Indicators on the size of knowledge economy ........................................................ 41 

Table 12: Number of indicators, number of pillars and SA ranking ........................................ 43 

Table 13: Value added of Knowledge and Technology Intensive industries in South Africa’s 

GDP .......................................................................................................................................... 52 

Table 14: Value added of KTI industries to GDP. Selected countries 2012 ............................. 52 

Table 15: Indicators used in the development of the South Africa Innovation Scoreboard ... 59 

Table 16: Performance Score per Indicator ............................................................................. 61 

 

Figures

 

Figure 1: SA Innovation rankings in Global Innovation Index .................................................. 15 

Figure 2: System of Innovation Framework ............................................................................. 16 

Figure 3: Indicators of the System of Innovation Framework ................................................. 17 

Figure 4: The Structure of Global Innovation Index ................................................................ 22 

Figure 5: Measurement Framework of the Innovation Union Scoreboard ............................. 26 

Figure 6: Performance comparisons IUS: EU‐SA indicators ..................................................... 28 

Figure 7: Comparisons IUS: EU and competing economies ..................................................... 29 

Figure 8: Diagrammatic exposition of composite indicator technology transfer .................... 38 

Figure 9: Architecture of composite indicator knowledge based economy ........................... 41 

Figure 10: Radar Diagram of pillars of SACKI 2014 .................................................................. 55 

Figure 11: Radar Diagram of Indicators of SACKI 2014 ............................................................ 55 

Figure 12: Summary Innovation Index (SII) .............................................................................. 58 

Figure 13: Performance of Innovation dimensions 2010‐14 ................................................... 62 

 

 

5  

Glossary

BRIC                                         Brazil, Russia, India, China CIA                                           Central Intelligence Agency DST                                          Department of Science and Technology EC                                            European Commission EFTA                                       European Free Trade Association EIU                                          Economist Intelligence Unit EPO                                        European Patent Office  EU                                           European Union  FDI                                          Foreign Direct Investment GDP                                        Gross Domestic Product GII                                           Global Innovation Index GTI                                          Global Talent Index HEI                                          Higher Education Institution ICT    Information and Communication Technologies INSEAD                                  Institut Européen d'Administration des Affaires IUS                                          Innovation Union Scoreboard JRC                                          Joint Research Center KTI  knowledge and technology intensive  KWh                                       Kilo Watt hour NACI                                       National Advisory Council on Innovation        OECD                                      Organisation for Economic Cooperation and Development PRO                                        Public Research Organisation  QS                                           Quacquarelli Symonds   R&D                                        Research and Development  SA                                            South Africa SACKI  South African Composite Knowledge Index SET                                          Science, Engineering and Technology   UNDP                                      United Nations Development Program UNESCO                                 United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization  USPTO  United States Patents and Trademark Office US$                                         United States Dollar VA                                           Value added WIPO                                      World Intellectual Property Organisation         

 

6  

ExecutiveSummary

This report has been developed on the request of the National Advisory Council on Innovation 

with the objective of developing composite innovation indicators for South Africa. Composite 

indicators  are  synthetic  indices  used  for  the  monitoring  and  performance  assessment  of 

complex phenomena internationally. They are also valued for the opportunities they provide 

to get insights in the driving forces of the composite indicators and for setting innovation in 

the political agenda. 

The  report  consists  of  three  chapters.  The  first  chapter  “Towards  the  development  of 

composite  innovation  indicators  for  South  Africa”  provides  an  overview  of  the  issues 

surrounding  composite  indicators;  it  provides  information  related  to  the  evolution  of 

composite  indicators;  their  strengths and challenges;  it  describes a  South African  relevant 

effort and discusses the methodological approaches used in the development of composite 

indicators.  

A number of composite indices are described as well. The indices described have been chosen 

on  the  basis  of  their  reputation,  representativeness,  currency  and  possible  usefulness  for 

South Africa policy. The indices are the Global Innovation Index produced by Johnson Cornell 

University,  INSEAD  and  World  Intellectual  Property  Organisation  (WIPO);  the  Innovation 

Union Scoreboard produced by the European Commission; the Abu Dhabi Innovation Index 

produced  by  the  Department  of  Economic  Development,  Abu  Dhabi  and  the  Bloomberg 

Innovation Index produced by Bloomberg LP.  

A  number  of  indicators  covering  partially  the  innovation  process  (partial  composite 

innovation indicators) are outlined. Partial indicators have the advantage that they can focus 

in a particular component of the innovation system and provide in depth understanding and 

coverage. Examples are the Global Talent Index produced by the Economist Intelligence Unit, 

the  Composite  Indicator  for  Knowledge  Transfer  produced  by  the  expert  group  of  the 

European Commission and the composite indicator of the Size of Knowledge Based Economy 

produced  by  the  Joint  Research  Center  of  the  European  Commission.  The  Global 

Competitiveness Indicator is also described as a number of its pillars are innovation related. 

The chapter concludes that composite innovation indicators are used internationally as they 

provide valuable insights in the innovation process and that NACI can benefit from the use of 

such  indicators.  The  chapter  recommends  the  development  of  South  African  partial 

innovation indicators and inter‐temporal ones.  

Chapter 2 “Knowledge based Economy‐SA Indicators” elaborates on the knowledge economy 

and it develops a number of  indicators measuring the size of the South African knowledge 

 

7  

economy. One definition states that a knowledge‐based economy is one that has an economic 

incentive and institutional regime that stimulates the acquisition, creation, dissemination and 

use of knowledge and  information  to  improve  its growth and welfare, as well as effective 

systems of education and skills,  information and communication  technology,  research and 

development (R&D) and innovation. It is argued that both theoretical and empirical evidence 

points to the fact that knowledge based factors affect economic growth. 

For  the purposes  of  this  investigation  two  approaches  are  used.  In  the  first  approach  the 

industry‐based approach of OECD is used in order to measure the size of the South African 

knowledge economy, changes of its size over time and its comparison with other countries.  

The approach involves the estimation of the value addition of the knowledge and technology 

intensive industries and services in the country’s GDP. Knowledge Intensive services include 

education,  health,  business,  financial  and  communications  services.  High  technology 

manufacturing  industries  include  aerospace,  communications  and  semiconductors, 

computers and office machinery, pharmaceuticals and scientific instruments and measuring 

equipment. 

The ratio of value added of knowledge and technology intensive industries to GDP in South 

Africa moved from 0.16 in 1997 to 0.20 during 2007 and has been stabilised to 0.19 during 

the most  recent  years.  However,  the  ratio  does  not  compare  favourably  with  those  of  a 

number of other countries. The indicator is half of the relevant contribution of the index in 

the USA and below that of other countries like Korea, China and Turkey. 

The second approach involves the development of a composite indicator of the knowledge 

based economy for South Africa. The Index is based on the World Bank methodology (basic 

scorecard) and the normalisation of the constituent indicators is such that comparisons are 

valid over time.  

Figure I shows the performance of the three pillars of the South African Composite Knowledge 

Index for 2014. The pillars show that the improvements are highest in ICT infrastructure and 

lowest in education and training.  

The South African Composite Knowledge Index for 2014 with base 2010 is 28.5 which can be 

interpreted as an improvement in the indicator of 28.5% over the 5 year period. 

The chapter suggest that these indicators make a contribution to the understanding of the 

knowledge  economy  in  South  Africa  and  it  is  recommended  that  NACI  monitors  them 

regularly  (e.g.  annually).  Furthermore,  it  is  suggested  that  a  relevant  indicator with policy 

implications  is  “investments  in  the  knowledge  economy”.  The  indicator  has  been 

recommended by the European Commission (2003). It monitors investments in research and 

 

8  

development (including tax investments); embodied technology; investment in information 

technology; funding of higher education, venture capital and others. It is recommended that 

NACI  includes  the  development  of  that  indicator  in  the  set  of  indicators  monitoring  the 

knowledge based economy.

 

 

Figure I: Radar Diagram of Pillars of SACKI 2014 

The  third  chapter,  “SA  Innovation  Scoreboard  2014”,  develops  a  composite  innovation 

indicator  for  SA  which  provides  an  overtime  assessment  of  the  research  and  innovation 

performance of the country and the relative strengths and weaknesses of  its research and 

innovation  system.  It  aims  to help decision makers  to  assess  areas  in which  they need  to 

concentrate their efforts in order to boost the country’s innovation performance. 

Innovation  performance  is  measured  using  a  composite  indicator  which  summarizes  the 

performance of a range of different indicators. The SA Innovation Scoreboard distinguishes 

between 3 main types of indicators – Enablers, Firm Activities and Outputs – and 7 innovation 

dimensions (i.e. human resources; open excellent research system; finance and support; firm 

investments; linkages & entrepreneurship; intellectual assets and economic effects). The total 

of 15 indicators (with completed data) is used.  

Figure  II  shows  the  performance  of  the  three  innovation  dimensions:  “Outputs”  exhibits 

higher growth than the “Enablers” and the “Firm Activities” shows a negative growth. The SA 

composite innovation indicator 2014 with base 2010 is 0.11. 

 

 

0

10

20

30

40

50ICT

EducationInnovation

SACKI Pillars 2014

Pillars

 

9  

 

Figure II: Performance of Innovation dimensions 2014 

At this level attention is required in the performance of firm activities. 

The main findings and recommendations of the report are as follows: 

1.  International  composite  indicators  are  used  internationally  and  can  be  utilised  in 

order to inform NACI about the country’s relevant innovation position over time and 

internationally. The Global  Innovation  Index and  the  Innovation Union Scoreboard 

are  important  in  the  international  context.  A  document  focused  on  South  Africa 

should  be  produced  regularly  describing  the  country’s  performance  in  those 

indicators together with clarifications and the possible shortcomings of the indices. 

The document should be written in a way that can be understood by non experts in 

the field of innovation and indicators. 

2.  The “South African Composite Indicator” has been developed in order to monitor the 

performance of the national system of innovation over time. The Indicator has been 

developed  in  accordance  with  the  international  standards  taking  care  that  the 

normalization process maintains  comparability  over  time.  The  indicator  should  be 

expanded to cover a period of at least ten years (since 2000) and use the currently 

available variables in the country. Similarly the indicator should be updated regularly. 

3.  The “South African Composite  Indicator” should be expanded  in order  to  fulfil  the 

monitoring needs of the country and NACI. Suggested additions include:  

a sub‐pillar under “Outputs” covering “social effects”;  

a variable under “open, excellent  research systems” covering non SA doctorate 

students;  

a variable under “linkages and entrepreneurship” covering business support  for 

university research;  

‐0.050

0.050.1

0.150.2Enablers

Firm ActivitiesOutputs

South African Innovation Performance Growth 2010‐2014 

 

10  

addition of USPTO patents as their statistics are updated faster than PCT statistics. 

4.  Partial innovation indicators are particularly useful for addressing issues of priority in 

the policy community and the decision makers. In this document we have described 

selectively  indicators  related  to  Knowledge  Intensive  Economy;  to  Technology 

Transfer  from  the  universities  and  research  organisations  and  related  to  Human 

Talent. In this context a composite indicator related to the knowledge based economy 

for South Africa has been developed. The development of additional partial indicators 

should  follow  (e.g.  for  technology  transfer;  human  talent;  manufacturing 

competitiveness etc) as they can provide valuable insights for policy development. 

5.  A number of international composite indicators include South Africa. However, often 

the developers do not have access  to all  South African data. NACI should monitor 

these  efforts  and  offer  to  provide  the  missing  indicators.  Similarly,  the  locally 

developed indicators can be improved with the addition of variables which are not 

currently  available.  For  example,  the  SA  innovation  surveys  are  not  currently 

available.  NACI  should  monitor  and  advice  that  efforts  to  provide  relevant 

information should be available and up to date.  

 

 

11  

1. TowardsthedevelopmentofCompositeInnovationIndicatorsforSouthAfrica

 

1.1  Introduction 

Composite indicators are synthetic indices of individual variables and are increasingly being 

used to rank countries in various performance and policy domains. Probably the most well 

known composite indicator  is the Gross Domestic Product (GDP). Composite  indicators are 

useful  as  they  are  able  to  integrate  large  amounts  of  information  into  easily  understood 

formats and are valued as a communication and political tools. 

This  report  has  been  developed  on  the  request  of  the  National  Advisory  Council  on 

Innovation.  It  aims  to  set  the  scene  for  the  development  and  monitoring  of  composite 

indicators assisting NACI’s efforts to assess and provide advice related to the national system 

of innovation. 

The first chapter provides an overview of the  issues surrounding composite  indicators The 

Overview  provides  information  related  to  the  evolution  of  composite  indicators;  their 

strengths  and  challenges;  it  describes  a  South  African  relevant  effort  and  discusses  the 

methodological approaches used in the development of composite indicators.  

A number of composite indices are described in the second section “Composite Innovation 

Indices”.  The  indices  described  have  been  chosen  on  the  basis  of  their  reputation, 

representativeness, currency and possible usefulness for South Africa policy. The indices are 

the Global Innovation Index produced by Johnson Cornell University, INSEAD and WIPO; the 

Innovation  Union  Scoreboard  produced  by  the  European  Commission;  the  Abu  Dhabi 

Innovation Index produced by the Department of Economic Development Abu Dhabi and the 

Bloomberg  Innovation  Index  produced  by  Bloomberg  LP.  There  are  a  number  of  other 

indicators covering partially the innovation process. In this section we also describe the Global 

Talent  Index  produced  by  the  Economist  Intelligence  Unit,  the  Composite  Indicator  for 

Knowledge  Transfer  produced  by  the  expert  group  of  the  European  Commission  and  the 

composite indicator of the Size of Knowledge Based Economy produced by the Joint Research 

Center of the European Commission. The Global Competitiveness Indicator is also described 

as a number of its pillars are innovation related. 

It  should  be  emphasised  that  this  is  a  selection  of  indicators  and  that  a  variety  of  other 

indicators  exist  in  the  literature.  Examples  include  the  Knowledge  Economy  Index  of  the 

World Bank  (KAM 2012);  the UNDP Technology Achievement  Index  (Desai et al 2001) and 

 

12  

others. The chapter ends with a summary and findings related of the indicators described. 

The final section develops a number of recommendations for the way ahead. 

 

1.2  Overview 

The development of composite indicators is a relatively recent phenomenon even though the 

measurement of science and technology has a relatively long history. Godin (2007) suggests 

that from its very first edition (OECD 1963), the Frascati manual suggested that a complete 

set of  statistics and  indicators, covering both  input and output, was necessary  to properly 

measure  science.  The  two  output  indicators  suggested  were  patents  and  payments  for 

patents, licensing and technical know‐how. From 1981, the manual discussed five indicators: 

(1) Outputs: innovation, patents; 

(2) Impacts: technological receipts and payments, high technology trade, and productivity. 

A search in the Web of Knowledge for articles with the words “composite indicator”in the title 

identified that there were only a couple of relevant articles annually during the eighties. This 

number  increased  to  20  per  year  in  the  more  recent  years.  The  majority  of  the  articles 

published  are  related  to  business  economics  (McGillivray M  1991;  Tkacova,  A.  2012)  and 

environmental sciences (Otoiu, A; Titan, E; Dumitrescu, R. 2014; Powell, H; Lee, D. 2014). 

Table 1 provides a list of composite indicators in the various areas as was compiled by OECD 

(2003). 

Innovation  as  a  complex  phenomenon  has  also  attracted  the  attention  of  researchers 

(Archibugi 2004; Grupp 2010).  Innovation has a multidimensional character and cannot be 

measured with a simple variable. For example, how a country with high number of research 

publications and  low number of  patents  can be  assessed? To put  it  differently  innovation 

indicators are statistics that describe various aspects of innovation. Individual indicators such 

as money spend on research and development; number of publications produced; number of 

patents;  value  of  high  technology  exports  etc  are  generally  partial,  that  is,  they  do  not 

measure innovation as a whole.  

 

 

Table 1: Composite indicators in various areas (OECD 2003) 

 

13  

 

Composite  indicators  can  combine  (aggregate)  a  number  of  variables  into  a  single  valued 

metric. During 2008 the OECD (2008) produced the “Handbook on constructing composite 

indicators – methodology and user guide” providing guidance for the development of relevant 

indicators. 

It should be emphasised that the development of composite indicators arise from the need 

to  measure  innovation  and  its  multidimensional  character.  As  it  is  widely  believed  that 

technological Innovation is one of the main drivers of sustained economic growth, if not the 

single most important driver, governments develop relevant policies and strategies. In order 

to design and evaluate policies that are effective and efficient in stimulating innovation, it is 

necessary  to  have  adequate  knowledge  of  the  subject  (i.e.  innovation)  that  is  being 

addressed. 

 

14  

Relevant questions often asked  include: how  innovative  is a country and how  it compares 

with  other  countries?  Are  the  innovation  inputs  adequately  transformed  into  outputs 

(transformation efficiency)? Which innovation components need further support? And so on. 

These types of questions can be answered only if innovation can be measured.  

The composite indicators can measure multidimensional concepts which cannot be captured 

by  a  single  indicator,  e.g.  competitiveness,  industrialisation,  sustainability,  single  market 

integration,  knowledge‐based  society,  etc.  Composite  indicators  are  not  without  their 

shortcomings. OECD has summarised their advantages and shortcomings as in Box 1. 

 

BOX 1. Pros and Cons of Composite indicators

Pros:  Cons: 

• Can summarise complex, multi‐dimensional realities with a view to supporting decision makers. • Are easier to interpret than a battery of many separate indicators. • Can assess progress of countries over time. • Reduce the visible size of a set of indicators without dropping the underlying information base. • Thus make it possible to include more information within the existing size limit. • Place issues of country performance and progress at the centre of the policy arena. • Facilitate communication with general public (i.e. citizens, media, etc.) and promote accountability. • Help to construct/underpin narratives for lay and literate audiences. • Enable users to compare complex dimensions effectively. 

• May send misleading policy messages if poorly constructed or misinterpreted. • May invite simplistic policy conclusions. • May be misused, e.g. to support a desired policy, if the construction process is not transparent and/or lacks sound statistical or conceptual principles. • The selection of indicators and weights could be the subject of political dispute. • May disguise serious failings in some dimensions and increase the difficulty of identifying proper remedial action, if the construction process is not transparent. • May lead to inappropriate policies if dimensions of performance that are difficult to measure are ignored. 

   Source: OECD 2008  

A  number  of  researchers  (Grupp  et  al  2010)  have  argued  that  more  information  can  be 

provided if the utmost aggregation level is a “spider” diagram which brings indexed indicator 

scores from various countries or components into one picture. 

 

 

15  

 Figure 1: SA Innovation rankings in Global Innovation Index 

 

For example, figure 1 shows the South African country rankings according to main innovation 

pillars (sub indices) in the Global Innovation Index (2013). The figure shows that South Africa 

is  ranked  16th  in  the  World  in  the  pillar  “market  sophistication”  and  44th  in  the  pillar 

“institutions”. However, the country is ranked 102 in the pillar “Human capital and Research”; 

83rd  in  “infrastructure”  and  79th  in  “knowledge  and  technology  outputs”.  It  should  be 

mentioned  that  South  Africa  is  ranked  58th  (out  of  142  countries)  overall  in  the  Global 

Innovation Index.  

It  should  be  emphasised  that  country  rankings  do  not  necessary  reflect  changes  in  the 

underlying forces in a particular country. Changes may have occurred because of variations 

in  the  indicators  in  the  comparator  countries.  However,  such  rankings  have  value  on  a 

comparative basis.  

Of  importance  in the development of composite  indicators are the concepts of theoretical 

framework  underpinning  the  indicator;  the  normalisation  procedure;  the  aggregation 

approach and the weighs to be utilised. 

 

121416181

101121141

human capital

creativeoutput

businesssophistication

knowledgeand tech

institutions

market soph

Infrastructure

Spider Diagram Rankings

Ranking

 

16  

A theoretical framework is required in order to clarify the multidimensional phenomenon to 

be measured,  identify  the  sub‐groups  of  the  phenomenon  and  provide  the  basis  for  the 

selection and combination of single indicators into a meaningful composite indicator under a 

fitness‐for‐purpose principle. 

A  possible  framework  appears  in  figure  2.  The  framework  shows  that  SET  human  capital, 

current R&D capacity and imported know‐how combine to create “technical progress” which 

in turn improves business performance, creates wealth and improves quality of life. 

 Figure 2: System of innovation framework 

 (Source: DST 2002) 

For each of the driving blocks  (pillars)  in  figure 1,  individual  indicators/variables should be 

identified.  For  example,  imported  know‐how  can  be  imported  through  foreign  direct 

investments;  leasing  and/or  acquisition  of  foreign  know  how  (e.g.  patents);  foreign 

consultants; emigration of specialists into the country; modern equipment from abroad and 

similar.  

 

 

17  

 Figure 3: Indicators of the System of Innovation Framework 

 (Source: DST 2002) 

Figure 3 shows the indicators proposed in the DST (2002). It interesting to note that for the 

quality of life measurement was proposed the Technology Achievement Index1 – a composite 

                                                       1 The Technology Achievement Index originally was proposed in 2002 (Desai et al 2002) in order to assess the national technological capability of a country. It is a relatively simple composite indicator. The Index has four dimensions and each dimension is specified by two sub‐indicators. The four dimensions and sub‐indicators are as follows: 

Creation of Technology: patents granted to residents (per million people) 

                                         Receipts of royalties and license fee (US $ per person) 

Diffusion of recent innovations: Internet users (per 1000 people)  

                                         High technology exports (% of manufacturing exports) 

Diffusion of old technologies: Electric power consumption (KWh/ capita) 

                                         Telephone mainlines and cellular subscribers (per 1000 people) 

Human skills development: Gross enrolment ratio at all levels (except pre‐primary) 

 

18  

indicator. The R&D Strategy  further refers to comparisons with Australia, South Korea and 

Malaysia.  The  Strategy  does  not  mention  an  indicator  for  “technology  based  growth” 

although technology based GDP may be measured as a sub‐indicator of GDP (also a composite 

indicator). Simialrly the report does not set relative weights and does not refer to aggregation 

of the variables. 

Giampietro  et  al.  (2004)  notice  that  in  complex  issues  the  ‘quality’  of  the  theoretical 

framework depends on “three crucial challenges for the scientific community”: 

1.  “the  feasibility  of  the  effect  of  the  proposed  [framework]  in  relation  to  different 

dimensions (technical, economic, social, political, cultural) and different scales: local 

(e.g. technical coefficients), medium (e.g. aggregate characteristics of large units) and 

large  scales  (e.g.  trend  analysis  and  benchmarks  to  compare  trajectories  of 

development)….  

2.  Address  several  legitimate  (and  often  contrasting)  perspectives  found  among 

stakeholders on how to structure the problem…. 

3.  Handle  in  a  credible  way  the  unavoidable  degree  of  uncertainty,  or  even  worst, 

genuine  ignorance  associated  to  any  multi‐scale,  multi‐dimensional  analysis  of 

complex adaptive systems.” 

 

Normalization serves primarily the necessity to bring the various indicators to the same unit, 

in order to avoid adding up apples and pears. Indicators in a dataset are incommensurate with 

each  other  and/or  have  different measurement  units  hence,  the  need  for  normalization. 

Through normalization all variables are transformed into pure, dimensionless numbers. There 

are a number of normalization methods available, such as ranking, standardization, re‐scaling, 

distance to reference country/year, categorical scales, cyclical indicators; balance of opinions; 

percentage of annual differences over consecutive years etc. 

Aggregation  refers  to  the  way  the  sub‐indicators  are  combined  to  create  a  composite 

indicator. There is a variety of aggregation techniques utilised in the literature. The most often 

used  are  additive  techniques  that  range  from  summing  up  country  ranking  in  each  sub‐

indicator  to  aggregating  weighted  transformations  of  the  original  sub‐indicators.  Other 

techniques used include multiplicative or geometric aggregations or non linear aggregations. 

                                                                                                 Gross enrolment ratio in science, engineering, manufacturing                                                         

and construction (tertiary) 

 

 

19  

The  simplest  additive  aggregation  method  entails  the  calculation  of  the  ranking  of  each 

country  according  to  each  sub‐indicator  and  the  summation  of  resulting  ranking.  Its 

advantages  are  simplicity  and  the  independence  to  outliers.  Its  disadvantage  is  that  the 

method loses the absolute value information. 

By far the most widespread linear aggregation is the summation of weighted and normalized 

sub‐indicators. 

It should be emphasised that the normalisation across the various indicators and across the 

various countries has the result that the numerical values of the composite indicators are not 

directly comparable from one year to the next. This means that time series of the composite 

score  are  not  directly  comparable  within  each  country;  however,  countries  can  use  the 

composite scores to compare their own performance over time with that of other countries. 

Different approaches  (one stage normalisation) are used when comparisons over  time are 

required. 

Variables  which  are  aggregated  in  a  composite  indicator  have  first  to  be  weighted.  The 

weights given to different variables  influence the outcomes of the composite  indicator. As 

theoretical frameworks for deriving coherent weighting approaches are difficult to construct, 

in many composite indicators, all variables are given common weights largely for reasons of 

simplicity. Allocating equal weights to all sub‐indices or sub‐components  implies that each 

grouping of indicators has the same impact on the performance being measured. 

OECD  (2003)  suggests  that  “Greater  weight  should  be  given  to  components  which  are 

considered to be more significant in the context of the particular composite indicator.” 

There is a variety of approaches for identifying weight. For example economic theory and/or 

empirical analysis could be used in order to determine weights. Weights can also be set based 

on correlation coefficients between indicators and a dependent variable such as economic 

growth. Another approach is to give less weight to variables that suffer most from missing 

values in the attempt to partially correct for data problems. 

Weights can also be decided based on the opinions of experts who understand the strengths 

and weaknesses of the indicators within a given theoretical framework (e.g. EC 2004; ONS 

2002). Weights based on expert opinion are likely to increase the legitimacy of the composite 

indicator and create a forum of discussion around which to form a consensus for policy action. 

Weights  based  on  expert  opinions  have  certain  shortcomings.  For  example,  weights  will 

reflect  national  conditions  and  there  will  not  be  valid  for  other  countries.  Simialrly,  the 

weights may not measure the importance of each sub‐indicator but they may measure the 

urgency or need for political intervention.  

 

20  

An  issue  that  should  be  taken  into  consideration  is  the  understanding  of  implicit  shadow 

prices. A shadow price is a price of one good in terms of the other. A shadow price in the case 

of a composite indicator would have an interpretation as a compensating variation (Munda 

et al 2009). In other words the issue is if one indicator e.g. SA patents decreases by one unit 

how much extra R&D expenditures are required to increase in order to keep the value of the 

composite  indicator unchanged. Grupp et al  (2010) discuss the  issue of shadow prices and 

their economic plausibility. They provide examples by estimating the number of additional 

people with tertiary education needed in order to compensate the loss of 1 US patent per 

annum  in  the European  Innovation Scoreboard 2005. Both variables  ‐ US patents  and  the 

number of population with tertiary education ‐ are constituents of the selected composites. 

The former is the number of US patents per million of inhabitants. The latter measures the 

number of people with tertiary education per 100 inhabitants aged between 25 and 64. The 

authors  use  as  an  example  Spain  and  they  estimate  that  Spain will  need  1725  additional 

academic people to compensate for the loss of one US patent. Obviously it will be cheaper to 

protect the patents than try to replace them with additional academics. 

In summary, composite indicators are used internationally to measure complex phenomena. 

Composite indicators are valued for their ability to rank countries and for the opportunities 

they provide to get insights in the driving forces of the composite indicators.  

The South Africa’s “National Research and Development Strategy” during 2002 provided an 

innovation  framework  and  included  implicitly  two  composite  indicators  –  the  technology 

achievement index and a subcomponent of the GDP (technology based growth).  

The development of composite indicators requires a theoretical framework underpinning the 

indicator; a normalisation procedure; an aggregation approach and the estimation of weighs 

to  be  utilised.  Each  of  the  above  issues  represents  particular  technical  challenges  and 

interpretations. 

Policy makers have to make decisions related to the phenomenon within the innovation chain 

that  they  would  like  to  monitor  (scope  of  indicator  e.g.  progress  towards  a  knowledge 

intensive society; technology transfer; talent development etc.) and they may need to assist 

in the development of weights in the level of pillars and individual indicators. 

 

 

21  

2. CompositeInternationalInnovationIndicesCoveringSouthAfricaandpartialIndicators

2.1  Introduction 

This chapter describes a number of  composite  indicators and positions South Africa when 

available. The indicators can be distinguished in complete composite indicators and partial 

ones. The partial indicators describe a particular component/phenomenon (e.g. technology 

transfer from the science base to industry/private sector) within the innovation system. The 

Global Competitiveness Indicator produced by The World Economic Forum is also described.  

The Global Competitiveness Indicators is a competitiveness indicator. However four of its 12 

pillars are innovation related.  

 

2.2  The Global Innovation Index 

The Global Innovation Index (Johnson Cornell University, INSEAD, WIPO 2014) was launched 

by INSEAD in 2007. Its objective was to find metrics and approaches that capture the richness 

of innovation better than the single indicators do. During 2015 the GII covered 143 countries. 

The Global Innovation Index 2015 (GII), in its 8th edition, is co‐published by Cornell University, 

INSEAD, and the World Intellectual Property Organization (WIPO), an agency of the United 

Nations. 

GII  conceptual  framework  is  encapsulated  in  two  sub‐indices  –  the  “Innovation  Input  sub 

Index” and the “Innovation Output sub Index” (Figure 4). The input Index is made out of four 

pillars:  institutions  (political,  regulatory,  business);  human  capital  research  (education, 

tertiary education; R&D); infrastructure (ICT, general infrastructure; ecological sustainability); 

and market sophistication (knowledge workers; innovation linkages; knowledge absorption). 

The  innovation  output  sub‐index  is  made  out  of  two  pillars:  knowledge  and  technology 

outputs (knowledge creation; knowledge impact; knowledge diffusion) and creative outputs 

(intangible assets; creative goods and services; online creativity). A total of 56 variables are 

hard (quantitative) data; 20 are composite indicators from international agencies and 5 are 

survey questions from the World Economic Forum’s  

Executive  Opinion  Survey  (81  variables).  Candidate  indicators  were  selected  for  their 

relevance  to  a  specific  innovation  pillar  on  the  basis  of  literature  review,  expert  opinion, 

country coverage, and timeliness. 

 

22  

 

 Figure 4: The Structure of Global Innovation Index  

(Source: Johnson Cornell University, INSEAD, and WIPO 2014) 

 

The GII is presented as three indices and one ratio: 

1.  The Innovation Input Sub‐Index is the simple average of the first five pillar scores. 

2.  The Innovation Output Sub Index is the simple average of the last two pillar scores. 

3.  The  Global  Innovation  Index  is  the  simple  average  of  the  Input  and  Output  Sub‐

Indices. 

4.  The Innovation Efficiency Ratio  is the ratio of the Output Sub Index over the  Input 

Sub‐Index. 

 

The overall GII score is the simple average of the Input and Output Sub‐Indices. 

The 84 indicators were normalized into the [0, 100] range, with higher scores representing 

better outcomes. Normalization was made according to the min‐max method, where the min 

and  max  values  were  given  by  the  minimum  and  maximum  indicator  sample  values 

respectively, except for index and survey data, for which the original series’ range of values 

was kept as min and max values. 

 

23  

 Table 2: GII: main scores for South Africa 2014 

Indicators  Score  Rank (out of 143) 

Global Innovation Index  38.2 53 

Innovation Input sub index  30.9 63 

Innovation Output sub Index  45.6  47 

Innovation Efficiency Ratio  0.70  93 

Global Innovation Index 2013  37.6  58 

Institutions  69.9  44 

Human capital & research  28.7  70 

Infrastructure  32.9  84 

Market Sophistication  63.8  18 

Business Sophistication  32.7  68 

Knowledge & technology outputs  29.1  62 

Creative Outputs  32.7 70 

The table 2 shows South Africa’s scores and rankings during 2014   Table 3: South Africa‐ Global Innovation Index 2009‐2014 

Year  South Africa Ranking 

 

2014  53

2013  58

2012  54

2011  59 

2010  51

2009  43

 

Table  2  shows  the  scores  received  by  South  Africa  and  the  country’s  ranking  for  each 

component. The country ranks 53 (2014) in the Global Innovation Index. In the output sub‐

index the country ranks better (47) than in the input sub‐index (63) indicating that the country 

is able to transform successfully inputs into outputs. It should be emphasised that the country 

ranking  ratios  inputs/outputs  may  be  different  than  the  innovation  efficiency  ratio  as 

different countries may have different propensities to transform inputs into outputs and/or 

different emphasis  in  inputs and outputs.  In  “human capital  and  research”  South Africa  is 

ranked 70th out of 143 countries. 

Table 3 shows the South African ranking for the period 2009 to 2014. The country’s ranking 

ranges from 43rd during 2009 to 59th during 2011. 

 

 

24  

Appendix  1  provides  detailed  information  related  to  South  Africa.  Five  indicators  in  the 

beginning of the table aim to put the country into perspective. The next section provides the 

economy’s  scores and  rankings on  the Global  Innovation  Index,  the  Innovation  Input  Sub‐

Index,  the  Innovation  Output  Sub  Index,  and  the  Innovation  Efficiency  Ratio.  Pillars  are 

identified by single digit numbers, sub‐pillars by two digit numbers, and indicators by three‐

digit  numbers.  The  2013  GII  includes  84  indicators  and  three  types  of  data.  Composite 

indicators  are  identified  with  an  asterisk  (*),  survey  questions  from  the World  Economic 

Forum’s  Execu ve  Opinion  Survey  are  iden fied  with  a  dagger  (†),  and  the  remaining 

indicators are all hard data series. 

The following indicators were missing from the South African data: 

Public expenditure/pupil, % GDP/cap  

School life expectancy , years  

PISA scales in reading, maths, & science  

Tertiary enrolment, % gross  

Graduates in science & engineering,  

Tertiary inbound mobility, %  

Madrid trademark registrations/bn PPP$ GDP  

Domestic res utility model ap/bn PPP$ GDP  

Audio ‐visual & related services exports, % 

 

2.3  Innovation Union Scoreboard 

The Innovation Union Scoreboard is an instrument of the European Commission developed 

under the Lisbon Strategy (2001) and revised after the adoption of the Europe 2020 Strategy 

to provide a comparative assessment of the innovation performance of EU Member States.  

Together  with  the  Regional  Innovation  Scoreboard  and  the  pilot  European  Public  Sector 

Innovation  Scoreboard,  it  forms  a  benchmarking  and monitoring  system  of  research  and 

innovation trends and activities in Europe. 

The  Innovation  Union  Scoreboard  gives  a  comparative  assessment  of  the  innovation 

performance of the EU27 Member States and the relative strengths and weaknesses of their 

research  and  innovation  systems.  It monitors  innovation  trends  across  the  EU27 Member 

States,  as  well  as  Croatia,  Iceland,  the  Former  Yugoslav  Republic  of Macedonia,  Norway, 

 

25  

Serbia, Switzerland and Turkey. It also includes comparisons between the EU27 and 10 global 

competitors (including South Africa). 

Originally a list of 29 indicators was used. The list used in EIS 2009 has been replaced with a 

new list of 25 indicators (Hollanders et al 2011). 

The  measurement  framework  used  in  the  Innovation  Union  Scoreboard  distinguishes 

between  3  main  types  of  indicators  and  8  innovation  dimensions,  capturing  in  total  25 

different indicators (figure 5) 

The Enablers capture the main drivers of  innovation performance external to the firm and 

cover 3  innovation dimensions: Human  resources, Open, excellent and attractive  research 

systems as well as Finance and support. Firm activities capture the innovation efforts at the 

level  of  the  firm,  grouped  in  3  innovation  dimensions:  Firm  investments,  linkages  & 

entrepreneurship  and  Intellectual  assets.  Outputs  cover  the  effects  of  firms’  innovation 

activities in 2 innovation dimensions: Innovators and Economic effects. 

For the international comparison of the EU27 with the global competitors (including South 

Africa) a more restricted set of 12 indicators (Table 4) is used. Most of the indicators are nearly 

identical  to  those  used  in  the  section  for  comparing  the performance  of  the  EU Member 

States.  Most  of  these  indicators  focus  on  performance  related  to  R&D  activities  (R&D 

expenditures, publications, patents) and there are no indicators using innovation survey data 

as  such  data  are  not  available  for  all  countries  or  are  not  directly  comparable  with  the 

European CIS data. 

 

26  

 Figure 5: Measurement framework of the Innovation Union Scoreboard  

(Source: EC 2014) 

   

   

 

27  

Table 4: IUS values and performance of international competitors of EU (including SA) 

  

    

 

28  

Table  4  shows  the  absolute  values,  the  relative  performance  and  the  changes  in  relative 

performance of 10 competitor countries with the EU. South Africa has the lowest values in 

most indicators. 

The 2014 Indicators (EC 2014) identifies that “the innovation performance of South Africa is 

lagging behind that of the EU and is slowly declining. Relative performance was about 20% 

for 2006‐2009 of the EU level and then declined to 17% in 2013. South Africa is performing 

worse than the EU for all indicators, particularly on license and patent revenues from abroad, 

Doctorate graduates, Public private co‐publications and Patent applications.  

Looking  at  the  relative  growth  performance  reveals  that  for  almost  all  indicators  South 

Africa’s  growth performance  is below  that of  the  EU explaining  the divergence process  in 

innovation  performance  relative  to  the  EU.  Growth  is  only  above  that  of  the  EU  for  the 

“population  with  completed  tertiary  education”.  The  performance  gap  therefore  has 

worsened for almost all indicators especially for “license and patent revenues from abroad 

and patent applications”. The performance gap has only decreased for the “population with 

completed tertiary education” (p 32). 

  Figure 6: Performance comparisons IUS: EU‐SA indicators  

(Source: EC 2014) 

 

Figure 6 shows how SA compares with the EU in the various indicators as well as the changes 

in performance. Figure 7 shows comparisons of the innovation index of EU and the competing 

economies. Growth of the indicators is estimated over the 2006‐13 period. 

 

 

29  

 Figure 7: Comparisons IUS: EU and competing economies  

(Source: EC 2014) 

The following indicators did not have data for South Africa: 

Knowledge intensive services exports 

International scientific co‐publications 

Most cited scientific publications  

 

2.4  The Abu Dhabi Innovation Index 

The ‘Abu Dhabi Innovation Index’, was developed in order to assess the various factors that 

contribute  to  innovation  in  the  Emirate  and  to  examine  the  results  relative  to  how other 

natural resource‐rich economies (NREs) are performing on the various dimensions. 

A core premise of the Abu Dhabi Innovation Index is thus that the innovation capabilities of 

an economy can be mapped and measured along five key functions that typically lead to value 

creation and which,  individually or  collectively,  contribute  to new value creation.  The  five 

functions are: 

Accessing Knowledge 

Anchoring Knowledge 

Diffusing Knowledge 

Creating Knowledge 

Exploiting Knowledge 

 

“Knowledge Access” is interpreted as the capabilities in an economy to connect and link to 

local and international networks of knowledge and innovation. 

 

30  

“Knowledge  Anchoring”  is  generated  by  the  capabilities  existing  within  an  economy  to 

domesticate external  sources of knowledge. Anchoring  is manifested  in  the capacity of an 

economy to attract sources of knowledge such as international talent, foreign investment and 

foreign firms into relocating to its region. 

“Knowledge  Diffusion”  is  the  collective  capability  of  an  economy  to  adopt,  adapt  and 

assimilate  new  innovations,  practices  and  technologies.  Knowledge  diffusion  is  a  critical 

capacity for innovation performance because it is a good indicator of the success of the first 

two capacities. 

“Knowledge  Creation”  can  be  understood  as  the  ability  to  generate  and  bring  in  new 

knowledge in the form of ideas, discoveries, designs and inventions to the world. 

“Knowledge Exploitation”  is the ability to utilise new knowledge for social and commercial 

purposes in order to create value from it. 

The  index distinguishes between the capacities of an economy to  innovate  from  its actual 

innovation performance. A  country might possess  a potentially  strong  innovation capacity 

but, due to structural and other problems may fail to exploit that potential. Table 5 shows the 

capacity indicators and the performance ones. The five pillars appear on top of each set of 

capacity indicators. 

 Table 5: Capacity and performance indicators Abu Dhabi Innovation Index 

Capacity Indicators                              Performance Indicators 

ACCESS 

Internet Users per 100 people                     Value Chain Presence 

Total Broadband per 100 people                   Breadth of International Markets 

Extent of Business Internet Use 

Extent of Trade Barriers 

Quality of Infrastructure 

ANCHOR 

Days for Starting a Business                        Inward FDI Flow 

Number of Procedures                            FDI and Technology Transfer 

Cost of Starting Business                        Foreign Born Immigrants 

Political Stability 

Protecting Investors 

Foreign Ownership Restrictions 

DIFFUSION 

Literacy Rates                                    Firm Level Technology Adoption 

 

31  

Quality of Education System                       Buyer Sophistication 

Availability of Scientists and Engineers             Production Process Sophistication      

Extent of Staff Training                            ICT Goods Imports 

Local Availability of Specialised Research and Training Services                              

                                                Gross Capital Formation 

CREATION 

Gross Domestic Expenditure on R&D              Scientific Publications per capita 

Company Spend on R&D                         Patent Filings per capita 

Intellectual Property Protection 

Quality of Scientific Research Institutions 

EXPLOITATION 

Venture Capital Availability                       Creative Goods 

Local Equity Market Access                       Industry Value Added 

Government Procurement of Advanced 

Technology Products                            Services Value Added 

 

The  report  draws  primarily  on  internationally  available  data  such  as  those  collated  and 

produced by the World Bank, the OECD, and the World Economic Forum among others.  

Total capacity and total performance give an aggregate score for the five dimensions. Within 

each  capacity/performance  pillar,  the  scoring  is  a  non‐weighted  average  with  a  possible 

maximum of seven. Total capacity and total performance are scored as a sum of individual 

pillars, giving a maximum possible score of 35 each for capacity and performance. 

South Africa is ranked 45th in terms of capacity and 39th in terms of performance. 

The report compares and contrasts the innovation characteristics of 23 natural resource rich 

economies. The countries are classified in four groups 

 High Capacity/High Performance 

 High Capacity/Low Performance 

 Low Capacity/High Performance 

 Low Capacity/Low Performance 

 

South  Africa  is  classified  in  the  category  high  capacity/low  performance  as  its  total  value 

capacity  is  higher  that  its  aggregate  value  performance  and  is  ranked  21st  out  of  23 

economies. Table 6 summarises the SA ranking in each pillar, capacity and performance. 

 

32  

Appendix 2 shows the rankings of the included countries according to pillars, capacities and 

performance. SA is ranked higher in performance than in capacity in general (in contrast to 

its classification high capacity/low performance).  

  Table 6: South African rankings in capacity and performance ‐ Abu Dhabi Innovation Index 

Type 

Access Capacity 

Access Performance 

Anchor Capacity 

Anchor Performance 

Diffusion Capacity 

Diffusion Performance 

Creation Capacity 

Creation Performance 

Exploitation Capacity 

Exploitation Performance 

SA Rank 

17 

15 

19 

13 

11 

13 

The SA detailed assessment appears in Appendix 3.  

2.5  Bloomberg Innovation Index (2015) 

Bloomberg (2015) ranked countries and sovereigns based on their overall ability to innovate 

and  identified  the  top  50.  Six  equally weighted metrics were  considered  and  their  scores 

combined to provide an overall score for each country from zero to 100. 

The Index consists of the following 6 pillars: 

1.  Research & Development: Research and development expenditure as a percentage 

of GDP 

2.  Manufacturing: Manufacturing value‐added per capita 

3.  High‐tech  companies:  Number  of  domestically  domiciled  high‐tech  public 

companies—such  as  aerospace  and  defence,  biotechnology,  hardware,  software, 

semiconductors, Internet software and services, and renewable energy companies ‐‐ 

as a share of world's total high‐tech public companies 

4.  Postsecondary education: Number of secondary graduates enrolled in postsecondary 

institutions  as  a  percentage  of  cohort;  percentage  of  labour  force  with  tertiary 

degrees;  annual  science  and  engineering graduates  as  a  percentage of  the  labour 

force and as a percentage of total tertiary graduates (four measures). 

 

33  

5.  Research personnel: Professionals,  including Ph.D. students, engaged in R&D per 1 

million population. 

6.  Patents: Resident utility patent filings per 1 million population and per $1 million of 

R&D spent; utility patents granted as a percentage of world total. 

Of  the more  than 200 countries and sovereigns evaluated, 69 had data  for all  six metrics. 

Postsecondary education and patent activity consisted of multiple factors that were weighted 

equally. Weights were rescaled for countries with some but not all of the factors in those two 

metrics. The  ranking shows only  those countries  included  in  the  top 50. Most  recent data 

available were used. 

Data sources include: Bloomberg, International Monetary Fund, World Bank, Organisation for 

Economic Co‐operation and Development, World Intellectual Property Organization, United 

Nations Educational, Scientific and Cultural Organization. 

Other sources: Samsung, Swiss Federal Statistical Office and Unified Patents 

South Korea is on top of the list with an overall score of 96.30. SA is ranked 49 with an overall 

score 50.16.  

Table 7 summarises the South African rankings in the various pillars. 

  Table 7: SA Rankings in Bloomberg Innovation Index 

SA Rankings 

Overall Score                     50.16 

Rank                             49

R&D Intensity Rank                40

High value manufacturing Rank   46

High‐tech enterprises Rank        23 

Post‐secondary education Rank    50 

Research Personnel Rank        49 

Patent Activity Rank            44 

 

2.6  Global Talent Index 

The Global Talent Index has been developed by the Economist Intelligence Unit (2012) and 

published  by  Heidrick  &  Struggles.  The  index  was  produced  originally  during  2007  and 

included 30 countries. The Index was expanded to include 60 countries in the 2011 version. 

The GTI consists of 30 variables in the following categories: 

 

34  

Demographics 

Compulsory education 

University education 

Quality of the labour force 

Talent environment 

Openness 

Proclivity to attracting talent 

 

Variables combine quantitative measures drawn from a variety of local and international data 

sources,  with  qualitative  assessments  from  the  Economist  Intelligence  Unit’s  network  of 

country analysts and local contributors (table 8). 

 

Table 8: Indicators and Sources‐Global Talent Index 

Category/Indicator name                               Source 

DEMOGRAPHICS 

Population aged 20‐59 EIU;                    US Census Bureau; UN Projections 

CAGR population aged 20‐59 (%) EIU;           US Census Bureau; UN Projections 

COMPULSORY EDUCATION 

Duration of compulsory education             UNESCO 

Current education spending (% of GDP)         EIU Market Indicators and Forecasts (MIF) 

Current education spending per pupil as        UNESCO 

 % of GDP per capita 

Secondary school enrolment ratio (%)          EIU Market Indicators and Forecasts (MIF) 

Expected years of schooling                   UNESCO; EIU Market Indicators and Forecasts MIF) 

Adult literacy rate                            World Bank WDI; CIA World Factbook         

Pupil : teacher ratio. Primary                  UNESCO; OECD   

Pupil : teacher ratio. Lower secondary          UNESCO; OECD 

UNIVERSITY EDUCATION 

Gross enrolment ratio ISCED 5 & 6 Total         UNESCO 

Universities ranked in World’s top 500          QS 

Total expenditure for tertiary education        UNESCO; EIU estimates 

(as % of GDP) 

QUALITY OF THE LABOR FORCE 

Researchers in R&D (per m pop)               UNESCO; World Bank; EIU estimates 

Technicians in R&D (per m pop)               UNESCO; World Bank; EIU estimates 

 

35  

Quality of work force                         EIU Business Environment Rankings 

Language skills of the labour force             EIU Business Environment Rankings 

Technical skills of the workforce               EIU Business Environment Rankings 

Local managers                              EIU Business Environment Rankings 

TALENT ENVIRONMENT 

R&D as % of GDP                             EIU Business Environment Rankings 

Degree of restrictiveness of labour laws         EIU Business Environment Rankings 

Wage regulation                             EIU Business Environment Rankings 

Protection of intellectual property             EIU Risk Briefing 

Protection of private property                 EIU Risk Briefing 

Meritocratic remuneration                    EIU Risk Briefing 

OPENNESS 

Hiring of foreign nationals                     EIU Business Environment Rankings 

Average stock of FDI (% of GDP)               EIU Market Indicators and Forecasts (MIF) 

Openness of trade (% of GDP)                 EIU Market Indicators and Forecasts (MIF) 

PROCLIVITY TO ATTRACTING TALENT 

Personal disposable income per capita         EIU Market Indicators and Forecasts (MIF) 

Employment growth                         EIU Market Indicators and Forecasts (MIF) 

 

University  education  and  quality  of  labour  force  receive  weights  22.2%  while  all  other 

categories get 11.1% in terms of weights. 

All raw data in the index is transformed so that it appears on a 0‐100 scale, where 0=worst 

and 100=best. Once raw data has been normalized, the 0‐100 scores are aggregated across 

categories  to  enable  a  comparison  of  broader  concepts  across  countries.  All  qualitative 

indicators have been scored on an integer scale and have been assigned by country experts.  

This  scale  ranges  from 0‐4  or  1‐5;  scores  are  assigned  by  the  research managers  and  the 

Economist Intelligence Unit’s team of country analysts according to the scoring criteria. The 

integer  scores are  then  transformed  to a 0‐100  score  to make  them comparable with  the 

quantitative indicators in the index. 

South Africa received the following scores (table 9): 

 

Table 9: South African scores‐Global Talent Index 

Overall Score                        37.4 

Demographics                       20.6 

Compulsory Education               62.2 

University Education                  21.1 

Quality of labour force               45.2 

 

36  

Talent Environment                   59.7   

Openness                            36.1 

Proclivity to attracting talent         25.7  

 

South Africa was ranked 45th during 2011 and it was projected that it will be 46th during 2015. 

 

2.7  Composite Indicator for Knowledge Transfer 

During 2011 the European Commission (2011) investigated the development of a composite 

indicator for knowledge transfer. 

The Expert Group adopted a broad  concept  in which  knowledge  transfer encompasses  all 

functions that may lead to improved use of knowledge developed and held in the research 

sector for the benefit of society and its individuals. Knowledge transfer activities are placed 

between  activities  to  produce  knowledge  (research)  and  economic  activities  in  which 

knowledge is converted to value.  

The  Expert  Group  has  chosen  to  develop  indicators  for  three  main  sets  of  transfer 

mechanisms: through people, through co‐operation and through commercialisation. 

The following criteria were used for the choice of indicators: 

Indicators  should  capture  a  broad  range  of  knowledge  transfer  activities  (and 

processes) and together give a representative understanding of knowledge transfer. 

Indicators  should  be  valid  measurements  of  the  different  aspects  of  knowledge 

transfer (discussed as pros and cons). 

Data  should  preferably  already be  available  as  internationally  comparable national 

scores. 

Non available data should be available through collection for universities and research 

organisations. 

Cost for generating new data should be manageable. 

It should be organisationally  feasible to collect and collate new data from different 

national sources.  

 

Table 10  lists  the proposed  indicators  in each group and  figure 8 provides a diagrammatic 

exposition. 

 

37  

 Table 10: Proposed component indicators for knowledge transfer 

Knowledge transfer through trained people 

 

1.1 Stock of HEI graduates employed in business enterprise sector 

1.2 Stock of doctorate holders employed in business enterprise sector 

1.3 Continuing professional development revenue for HEIs 

1.4 Employed adults (age 25‐64) engaged in university level training or education 

1.5 Teaching in HEIs performed by people with their primary job outside the HEI/PRO sector  

1.6 Entrepreneurship propensity among HEI students 

 

Institutional co‐operation in R&D and other phases of innovation 

 

2.1 Number of R&D contracts in HEIs/PROs with firms and other users 

2.2 Number of consultancy contracts in HEIs/PROs with firms and other users 

2.3 Revenue to HEIs/PROs from R&D contracts with firms and other users 

2.4 Revenue to HEIs/PROs from consultancy contracts with firms and other users 

2.5 Firms co‐operating with HEIs 

2.6 Firms co‐operating with PROs 

2.7 R&D in HEIs/PROs funded by business 

2.8 Co‐publications between private and public authors 

 

Commercialisation of research 

3.1 Invention disclosures from HEI/PRO employees 

3.2 Priority patent applications submitted from HEIs/PROs 

3.3 Patent applications submitted from public sector actors to EPO 

3.4 Patents granted to HEIs and PROs 

3.5 New licensing agreements 

3.6 Licensing revenue to HEIs and PROs 

3.7 International licensing trade from HEIs and PROs 

3.8 Number of new spin‐offs 

 

 

38  

 Figure 8: Diagrammatic exposition of composite indicator technology transfer 

 (Source: EC 2011) 

The expert group investigated the availability of relevant data for European countries. Existing 

multi‐year datasets have been found for 15 of the 22 component  indicators. The coverage 

was  identified  to be best  in  the areas of  knowledge  transfer  through people  and  through 

institutional co‐operation. It was smallest in the core area of commercialisation backed by IP 

management, which is the main area of concern. As it was, EPO patent applications from the 

public sector were the only indicator covering a wide range of countries. 

 

 

39  

2.8  Composite Indicator for Knowledge Intensive Economy 

The concept of knowledge society was first developed by Drucker (1969). During 2010, The 

European Commission developed a strategy entitled “Europe 2020 – EU Strategy for Smart, 

Sustainable and Inclusive Growth”‖ (European Commission 2010). The top three priorities are: 

Smart growth: economic development based on knowledge and innovation; 

Sustainable growth:  promoting  a  resource efficient,  greener  and more competitive 

economy; 

Inclusive growth: providing a high‐employment economy delivering economic, social 

and territorial cohesion.  

 

A number of non European countries (including South Africa) have accepted the importance 

of supporting and moving society towards a knowledge base. 

A number of relevant composite indicators have been published (Milken Institute 2001; the 

World Bank 2008). However, most of them are once off or irregular studies.  

The relevant variables for the knowledge economy include among others statistics related to 

knowledge and technology intensive industries (value added, imports‐exports; employment; 

patents etc). 

OECD  has  defined  the  knowledge  economy  to  include  high‐  and  medium‐technology 

manufacturing,  high  value‐added  service  industries  (finance  and  insurance, 

telecommunications,  business  services),  and  the  education  and  health  sectors  (Brinkley 

2006). 

Probably the most often quoted indicator in the field is the World Bank knowledge economy 

index.  The  World  Bank  developed  the  Knowledge  Economy  Index  using  a  four‐pillar 

framework (World Bank 2012): 

1.  An economic incentive and institutional regime to provide incentives for the efficient 

use of new and existing knowledge and the flourishing of entrepreneurship 

2.  An educated and skilled population to create, share, and use knowledge well 

3.  An efficient innovation and technological adoption system of firms, research centres, 

universities,  consultants,  and other organizations  to  tap  into  the growing  stock of 

global knowledge, assimilate and adapt it to local needs, and create new technology 

4.  Information  and  communication  technology  to  facilitate  the  effective  creation, 

dissemination, and processing of information 

 

40  

 

The Bank states in their web that there are no plans to update the effort.  

The  Joint Research Center of  the European Commission has produced  recently  the  report 

“Update  on  the  Composite  Indicators  of  Structural  Change  towards  a  More  Knowledge‐

Intensive Economy” (JRC 2013). The report builds on and updates the results of a previous 

feasibility study on the development of composite indicators of structural change (Vertesy et 

al., 2012). 

The  report  measures  the  size  of  the  knowledge  economy  in  five  dimensions  with  nine 

indicators. The  five dimensions  (figure 9) express different characteristics of a knowledge‐

based economy. These are: 

Increased research intensity in the private sector and the emergence and growth of 

R&D as a specialized sector of the economy (R&D indicators). 

Increased  demand  for  highly  qualified  human  resources  in  the  economy  (skills 

indicators). 

Increased  economic  value  creation  in  sectors  relying  on  highly  qualified  human 

resources (sectoral specialization indicators). 

Increased specialization of countries in the development of high technologies and in 

exporting (medium‐ and) high‐tech products (International specialization indicators). 

Increased  openness  of  economies  in  terms  of  foreign  investments 

(internationalization indicators). 

 

Each of the five dimensions are populated by one or two indicators, and measured at three 

time points in order to express change over time: 2000, 2005 and 2011. Figure 9 shows the 

architecture  of  the  composite  indicator.  Data was  collected  for  40  countries,  including  all 

EU27 member states, members of EFTA and key  international benchmark countries  (OECD 

member states or BRIC countries), such as the USA, Japan, China, Israel, Brazil, India, Russia 

and the Republic of Korea. South Africa was not included in the chosen countries. 

 

 

41  

 Figure 9: Architecture of composite indicator knowledge based economy  

(Source: JRC 2013) 

 

Table 11: Indicators on the size of knowledge economy 

  

2.9  Global Competitiveness Index 

The Global  Competitiveness  Index  is  produced by  the World  Economic  Forum. We briefly 

describe it here as a number of the pillars used are innovation related.  

 

42  

The Index was published for first time during 2005. Competitiveness is defined as the set of 

institutions,  policies,  and  factors  that  determine  the  level  of  productivity  of  a  country. 

Competitive economies are expected to have high economic growth. 

The Index consists of 12 pillars. These are: 

Institutions 

Infrastructure 

Macroeconomic Environment 

Health and Primary Education 

Higher Education and Training 

Goods Market Efficiency 

Labor Market Efficiency 

Financial Market Development 

Technological Readiness 

Market Size 

Business Sophistication 

Innovation 

 

The pillars “higher education and training”, “technological readiness” and “innovation” are 

directly related to  innovation. The pillar “Financial Market Development”  is also related to 

innovation as  it  includes R&D expenditures. The authors emphasize that  innovation  is also 

affected by other pillars. 

Data  are  obtained  from  internationally  agencies,  such  as  the United Nations  Educational, 

Scientific and Cultural Organization (UNESCO), the International Monetary Fund (IMF), and 

the World Health Organization  (WHO).  Furthermore,  the  index  uses  data  from  the World 

Economic Forum’s annual Executive Opinion Survey to capture concepts that require a more 

qualitative assessment.  

The indicators are converted to a 1‐to‐7 scale in order to align them with the Survey results 

and  to  make  the  aggregation  possible.  Then  a  min‐max  transformation  is  applied  which 

preserves the order of, and the relative distance between, country scores. 

The Index takes the stages of development into account by attributing higher relative weights 

to  those  pillars  that  are  more  relevant  for  an  economy  given  its  particular  stage  of 

 

43  

development.  To  implement  this  concept,  the pillars  are organized  into  three  sub‐indices, 

according to a particular stage of development. GDP/capita is the indicator that determines 

the level of development. The three sub‐indices are basic requirements; efficiency enhancers; 

and innovation and sophistication factors. Their weights appear in appendix 4. 

South Africa is ranked 56th (out of 144 countries) overall during 2014‐15. It is ranked 7th in the 

pillar “financial market development” and 25th in the pillar “market size”. The worst rankings 

are at “health and primary education” rank 132 and “labor market efficiency” rank 113. South 

Africa is ranked 43rd in the pillar “innovation”; 66th  in “technological readiness” and 86th  in 

“higher education and training” (Appendix 4). 

In  summary  in  this  section  are  described  seven  composite  indicators.  Four  of  them  cover 

national innovation systems and among others include South Africa. Three indicators cover 

specific  aspects  of  the  innovation  systems  i.e.  human  talent;  technology  transfer  and 

knowledge intensity in the economy. The Global Competitiveness Index is also described as a 

number of its pillars are related to innovation.  

It should be emphasised that a number of indicators are published for a short period and then 

they are suspended (e.g. the Technology Achievement Index). Similarly a number of indicators 

use proprietary data which are not available publicly for further analysis. 

The metrics are used—on the level of the index, the sub‐indices, or the actual raw data of 

individual  variables—to monitor  performance  over  time  and  to  benchmark  developments 

against countries in the same region or of the same income class or the rest of the World.  

The identified indices use hard quantitative data or a mix of quantitative and qualitative data. 

The scarcity of “objective” quantitative data leads to use of subjective or opinion based data 

too  (which  may  be  more  variable  than  objective  quantitative  metrics).  It  should  be 

emphasised that most of the quantitative data are produced by national authorities and they 

may suffer from local deficiencies and may not be comparable with each other. 

 Table 12: Number of indicators, number of pillars and SA ranking 

Name  No of Indicators Pillars SA Rank 

GII  84 2 (7) 53 (143) 

IUS  25 3 (8) 44 (44) 

ADII  24 2 (5) 21 (23) 

BII  9 6 49 (50) 

 

 

44  

Table 12 shows the name of indicators and pillars used in the various composite indicators. 

The number of indicators ranges from 84 in the Global Innovation Index to 9 in the Bloomberg 

Innovation Index. Pillars may have sub‐pillars. The sub‐pillars range from 5 to 8.  

The table also shows the South African ranking. South Africa in general is not ranked high in 

all indices. 

It is interesting to note that the South African rankings remain approximately the same across 

the different  indices even though the  indices may cover different breaths of variables and 

even different types of variables (e.g. objective and subjective ones). 

The following  indicators/variables were missing from the South African data  in the various 

composite indicators: 

Public expenditure/pupil, % GDP/cap  

School life expectancy , years  

PISA scales in reading, maths, & science  

Tertiary enrolment, % gross  

Graduates in science & engineering,  

Tertiary inbound mobility, %  

Madrid trademark registrations/bn PPP$ GDP  

Domestic res utility model ap/bn PPP$ GDP  

Audio ‐visual & related services exports, % 

Knowledge intensive services exports 

International scientific co‐publications 

Most cited scientific publications  

 

2.10  Recommendations 

This  document  aims  to  set  the  background  for  the development  of  composite  innovation 

indicators  for  South  Africa.  The  review  identifies  that  there  is  a  multitude  of  composite 

indicators covering  the whole system of  innovation and a number of composite  indicators 

covering specific topics within innovation systems. 

 

45  

Composite indicators have the capability to aggregate a variety of variables into one metric 

which in turn can be compared with similar metrics of other countries/regions or they can 

indicate performance over time. OECD (2008) argues that this type of statistic is extremely 

useful in garnering media interest and hence, the attention of policy makers. 

Composite  indicators  are not without  their  challenges. Probably  the most often discussed 

issue  is  the  development  of  a  composite  indicator  based  on  a  theoretical  framework. 

However, theoretical limitations and lack of adequate metric variables lead almost always to 

a compromise. The use of the off‐the‐shelf indicators (indicators produced by international 

bodies;  research  organisations  etc)  has  also  its  challenges.  Indicators  are  developed, 

published  and  often  they  are  suspended.  Simialrly  organisations  may  use  composite 

indicators as a marketing tool for their activities collecting relevant data. In these cases the 

original  data  are  not  easily  available  which  limit  any  in  depth  analysis/validity  of  the 

developed indicator. Hence, the adoption of particular indicators for policy purposes should 

be guided by the expected longevity and transparency of the relevant indicator. 

As the majority of composite indicators are developed in order to rank countries usually are 

“normalised”  (rectifying  incommensurability) before  the aggregation process. This process 

has the result that the composite indicator values for a particular country are not comparable 

over time. 

Based on the above the following recommendations are developed. 

1.  There are a number of international composite innovation indicators covering South 

Africa. These indicators can be utilised in order to inform NACI about the country’s 

relevant  innovation  position  internationally.  The  Global  Innovation  Index  and  the 

Innovation Union Scoreboard are important in the above context. As the Innovation 

Union  Scoreboard  does  not  emphasise  to  the  same  degree  South  Africa  (as  the 

European  countries);  it  is  recommended  that  NACI  should  adopt  the  Global 

Innovation Index. A document focused on South Africa should be produced regularly 

describing  the country’s performance  together with  clarifications and  the possible 

shortcomings of  the  index.  The document  should be written  in a way  that  can be 

understood by non experts in the field of innovation and indicators. 

2.  A “South African Composite Indicator” should be developed in order to monitor the 

performance  national  system  of  innovation  over  time.  The  Indicator  should  be 

developed  in  accordance  with  the  international  standards  taking  care  that  the 

normalization process maintains comparability over time. The indicator should cover 

a period of at least ten years and use the currently available variables in the country. 

3.  Partial innovation indicators are particularly useful for addressing issues of priority in 

the  policy  community.  In  this  document  we  have  described  selectively  indicators 

related  to  Knowledge  Intensive  Economy;  to  Technology  Transfer  from  the 

 

46  

universities and research organisations and related to Human Talent. We suggest that 

priority  should  be  attached  in  developing  a  composite  indicator  related  to  the 

knowledge based economy. The development of additional partial indicators should 

follow. 

4.  A number of international composite indicators include South Africa. However, often 

the developers do not have access  to all  South African data. NACI should monitor 

these efforts and offer to provide the missing indicators.  

 

 

47  

3. KnowledgeBasedEconomy‐SAIndicators

3.1  Introduction 

Strengthening the knowledge‐based economy is both an imperative and an opportunity for 

developing South Africa. It is an imperative to sustain high rates of growth into the future and 

to  avoid  the  middle‐income  trap.  This  requires  productivity‐led  growth  arising  from 

innovation. Furthermore, it is also an opportunity for developing countries to tap beneficial 

global technology trends and to step up competitiveness and move up in global value chains. 

New  knowledge‐based  paradigms  of  growth  can  also  help  redress  income  inequality  and 

rural‐urban  disparities.  Science  and  innovation  can  support  inclusive  growth  through  job 

creation or through access to improved medicines, seeds or clean water. 

A  knowledge‐based  economy  describes  an  economy  that  uses  information  resources 

(technologies,  skills,  and processes)  to achieve and accelerate economic growth potential. 

The  Asian  Development  Bank  in  a  recent  report  (ADB  2014)  defined  it  as  follows:  “A 

knowledge‐based economy  is one that has an economic  incentive and  institutional  regime 

that  stimulates  the  acquisition,  creation,  dissemination,  and  use  of  knowledge  and 

information to improve its growth and welfare, as well as effective systems of education and 

skills,  information and communication  technology  (ICT),  research and development  (R&D), 

and innovation”.  

A number of countries recognise the importance of knowledge based economy and develop 

metrics to monitor their efforts and policies to accelerate the transition of their economies. 

Some of the early investigations include the following: 

1.  “The Knowledge‐Based Economy: A Set of Facts and Figures”, OECD (1999) 

2.  “Australia as a Modern Economy: Some Statistical Indicators” 2002, Department of 

Industry, Tourism and Resources (2002)  

3.  “Towards  a  European  Research  Area:  Science,  Technology  and  Innovation:  Key 

Figures” 2000, Eurostat (2000)  

4.  “Index  of  the  Massachusetts  Innovation  Economy”,  Massachusetts  Technology 

Collaborative (1999)  

5.  “The  New  Economy  Index:  Understanding  America's  Economic  Transformation”, 

Progressive Policy Institute (1998) 

 

More recent investigations include: 

 

48  

1.  “An overview of the knowledge economy with a focus on Arizona” (2011) Center of 

Competitiveness and Prosperity Research 

2.  “EUROPE  2020:  A  Strategy  for  Smart,  Sustainable  and  Inclusive  Growth”,  2010 

European Commission: Brussels  

3.  “Moving  Toward  Knowledge‐Based  Economies:  Asian  Experiences”,  Asian  2007 

Development Bank  

4.  “The Innovation Index Measuring the UK’s Investment in Innovation and Its Effects”, 

2009 National Endowment for Science Technology and the Arts,  

5.  “The  Knowledge  Economy  &  the  Knowledge  Assessment  Methodology  (The  case 

study  of  Iran  &  Some  other  Countries)”  Iranian  Economic  Review,  Vol.15,  No.29, 

Spring 2011 

 

The cited literature indicates that the interest related to knowledge economy is widespread 

internationally. 

Next  we  discuss  the  importance  of  knowledge  for  economic  growth;  we  elaborate  on 

measuring the knowledge economy and we develop a number of indicators measuring the 

size of the South African knowledge economy. The brief ends with recommendations. 

 

3.2  The Importance of Knowledge for Growth 

There is both theoretical and empirical evidence that knowledge affects positively economic 

growth.  

The  traditional  model  of  economic  growth  is  based  on  the  well‐known  concept  of  the 

production function in which the two primary economic inputs — labour and capital — are 

combined  in a production process with known  techniques.  In  the  context of a national or 

regional  economy,  the  analysis  is  framed  in  terms  of  a  so‐called  “aggregate”  production 

function in which an economy’s productive capacity is a function of three variables: its labour force, its stock of capital equipment and its level of technology. Based on such an economic 

model, three sources of growth are apparent:  

1.  Growth of the labour force;  

2.  Growth of the stock of capital;  

3.  Improvements in technology. 

 

 

49  

In this traditional model of economic growth, two of these three factors — labour and capital 

— are subject to what is known as “diminishing returns.” This concept refers to the fact that, 

with fixed technology, incremental additions of more workers or more capital will produce 

smaller and smaller additional amounts of output and at the limit further additional inputs 

will produce no additional output. Thus, the traditional model of economic growth implies 

that without technological change, the economy would tend to grow at a slower and slower 

rate  and  ultimately  reach  a  long‐run  equilibrium  level  of  output  with  no  further  growth 

potential. 

However, technological progress is not subject to diminishing returns in the same way as the 

other  two  factors.  Thus,  the  traditional  model  of  economic  growth  demonstrates  that 

technological progress is the key to sustaining economic growth over time. 

In addition to theoretical argumentation a large body of empirical literature finds evidence of 

the  growing  importance  of  knowledge‐related  factors  for  economic  growth  (Appendix  5). 

Jones (2002) estimated that the production of new knowledge (measured by research and 

development  activity)  and  increased  educational  attainment  accounted  for more  than  80 

percent of U.S. economic growth over the 1950‐to‐1993 period. Jorgenson (2005) found that 

for  the 1948‐to‐2002 period as a whole about 60 percent of economic growth  in  the USA 

stemmed from increases in the quantities of capital and labour and 40 percent from increases 

in the qualities of the factors of production and improvements in technology. For the period 

1995‐to‐2002, however, he found that these percentages were essentially reversed, with a little  less than 30 percent explained by increases in quantities of the factors of production and  70  percent  due  to  improvements  in  factor  quality  and  technology  –  indicating  an 

increasing importance of technology.  

In a cross‐country study of 22 advanced economies Aghion et al  (2007) estimated that on 

average nearly 70 percent of recent economic growth was the result of technological change. 

For the South African case, Fedderke (2005) found that the quality of human capital  is the 

most  important  aspect  for  economic  growth.  Simialrly  Inglesi‐Lotz  et  al  (2013)  using  the 

autoregressive distributed  lag method,  investigate  the  relationship between South African 

GDP and the comparative research performance of the country in relation to the rest of the 

world  for  the period  1980‐2008.  They  conclude  that  the  comparative  performance of  the 

research output can be considered as a factor affecting the economic growth of the country. 

 

 

50  

3.3  Measuring the Knowledge Economy 

Definitions of the knowledge economy have been developed by analysts and organizations 

for their own purposes, but they are not consistent and frequently data based on such ad hoc 

definitions are not reported on an ongoing basis.  

Three  approaches  defining  the  knowledge  economy  have  been  used  internationally:  by 

industry  (an  output‐based  measure);  by  occupation  (an  input‐based  measure)  and  by 

composite indicators. 

An industry‐based approach defines the knowledge economy as either      (a) those industries 

that are involved in the production or creation of knowledge, or more often (b) in terms of 

those industries determined to be “knowledge intensive” or “knowledge based.”  

Various methods have been used to define the degree of knowledge intensity, often in terms 

of  the  educational  attainment  of  its  workers  or  by  first  defining  “high‐knowledge” 

occupations. The knowledge intensity of an industry is then defined in terms of the proportion 

of its labour force in those “high‐knowledge” occupations. 

Based on this approach, the OECD has defined the knowledge economy to include high‐ and 

medium‐technology  manufacturing,  high  value‐added  service  industries  (finance  and 

insurance, telecommunications, business services), and the education and health sectors. Ten 

knowledge and technology intensive industries, consisting of five service industries and five 

high‐technology manufacturing industries, represented 27% of world GDP in 2012 

Using this definition and the concept of gross value added, the size of the knowledge economy 

can be estimated. Gross value added is a measure in economics of the value of goods and 

services produced in an area, industry or sector of an economy. Gross domestic product (GDP) 

is calculated as gross value added plus taxes on products less subsidies on products. 

The second approach is to measure the knowledge economy directly in terms of the number 

of “knowledge workers.” This approach has the advantage over the industry‐based approach 

in recognizing that knowledge workers may be employed across all sectors of the economy 

and  that  not  all  workers  in  knowledge‐intensive  industries  are  knowledge  workers. 

Conceptually, a knowledge worker might be defined as someone who works at the tasks of 

developing  or  using  knowledge,  but  in  practice  it  is  usually  defined  in  terms  of  “high‐

knowledge” occupations. 

However, there is no single accepted definition of “high‐knowledge” occupations. While some 

organizations have engaged in detailed analyses based on multiple criteria to categorize an 

 

51  

occupation’s skill and complexity level most often knowledge workers are defined as workers 

in the managerial, professional and technical occupations. 

Finally the third approach is using composite indicators in order to measure the knowledge 

based economy. The use of composite indicators to assess progress towards the knowledge‐

based economy is an emerging field. Such indicators have already been successfully used at 

both  national  and  international  level  in  a  number  of  different  policy  fields  where  it  is 

necessary to summarise complex multidimensional phenomena. By aggregating a number of 

different variables, composite indicators are able to summarise the big picture in relation to 

a complex issue with many dimensions.  

There is a variety of indicators that are used for the development of a composite indicator 

related  to  the  knowledge  economy  (Arundel  et  al  2008).  Probably  the  most  well  known 

“Knowledge Economy Index” is the one developed by the World Bank (2012).  

The  index  measures  country  performance  on  four  knowledge  economy  pillars:  Economic 

Incentive  and  Institutional  Regime  (an  economic  pillar)  and  three  knowledge  pillars  ‐ 

Education, Innovation, and Information and Communications Technologies. 

Each pillar is based on three indicators that serve as proxies for the performance of that pillar. 

The World Bank defines the Knowledge Economy Index (KEI) as measuring a country's ability 

to generate, adopt and diffuse knowledge and also whether the environment is conducive for 

knowledge to be used effectively for economic development. The KEI is constructed as the 

simple average of the 4 pillar indexes.  

 

3.4  The Size and Growth of the South African Knowledge Economy 

In this chapter we use the industry‐based approach of OECD in order to measure the size of 

the South African knowledge economy, changes of its size over time and its comparison with 

other countries.  

The approach involves the estimation of the value addition of the knowledge and technology 

intensive industries and services in the country’s GDP. Knowledge Intensive services include 

education,  health,  business,  financial,  and  communications  services.  High  technology 

manufacturing  industries  include  aerospace,  communications  and  semiconductors, 

computers and office machinery, pharmaceuticals, and scientific instruments and measuring 

equipment. 

 

 

52  

 

Table 13: Value added of knowledge and technology intensive industries in South Africa’s GDP 

Year  VA KTI/GDP 

1997  0.16 

1999  0.17 

2000  0.17 

2001  0.18

2002  0.18 

2003  0.19 

2004  0.19 

2005  0.19 

2006  0.19 

2007  0.20 

2008  0.19

2009  0.19 

2010  0.19 

2011  0.19 

2012  0.19 

SOURCE: Data from IHS Global Insight, special tabulations  

Table 13 shows the ratio of value added of knowledge and technology intensive industries to 

GDP in South Africa. The ratio moved from 0.16 in 1997 to 0.20 during 2007 and has been 

stabilised to 0.19 during the most recent years. 

Table 14 shows the relevant ratios for a number of selected countries and South Africa. South 

Africa with a ratio of 0.19 is in the bottom of the list. It is interesting to note, that the Chinese 

government  has  set  as  objective  to  increase  the  contribution  of  the  knowledge  and 

technology intensive industries to 30% by 2020. 

Table 14: Value added of KTI industries to GDP. Selected countries 2012 

 Countries  VA KTI/GDP 

United States  0.40 

United Kingdom  0.35 

South Korea  0.29 

Turkey  0.23 

China  0.20

South Africa  0.19 

SOURCE: Data from IHS Global Insight, special tabulations  

 

 

53  

The knowledge and technology intensive industries represented 27% of world GDP in 2012. 

Among the KTI industries, the commercial knowledge‐intensive services—business, financial, 

and communications—have the highest share (16% of GDP). The public KI services, education 

and health, have a share of 9% and the high technology manufacturing industries have a share 

of 2%. 

In South Africa the major contributors are financial services and business services with value 

added $34088 m and $18645 m respectively during 2012. Among the knowledge intensive 

industries pharmaceuticals makes the highest contribution with $811 m during 2012. 

Next we develop a composite indicator of the knowledge based economy for South Africa. 

The Index is based on the World Bank methodology2 (basic scorecard) and the normalisation 

of the constituent indicators is such that comparisons are valid over time.  

The World Bank published rankings of countries based on their methodology. During the 2012 

rankings South Africa was ranked 67th (down from 52nd during 2000). Sweden and Finland 

were on top of the list. 

The rankings of the South African pillars were: innovation 44th; education 81st and ICT 98TH. 

The South African Composite Knowledge Index (SACKI) is based on three pillars: 

1.  Innovation and Technological Adoption 

2.  Education and Training 

3.  Information and Communications Technologies Infrastructure 

 

The variables in each pillar are as follows: 

1.  Innovation and Technological Adoption 

a)  Royalty and License Fees Payments and Receipts 

b)  Scientific and Technical Journal Articles 

c)  Patent Applications Granted by the USPTO 

 

2.  Education and Training 

a)  Secondary Enrolment ratio 

                                                       2 The World Bank Index was preferred over the European Union JRC (2013) as the former provides international comparative statistics for South Africa up to 2012. 

 

54  

b)  Tertiary Enrolment ratio 

c)  Adult literacy rate 

 

3.  Information and Communications Technologies Infrastructure 

a)  Telephones Per 100 People (telephone mainlines + mobile phones) 

b)  Percent households with computers 

c)  Percent households with internet 

 

The data are normalised using the following formula 

It= ( Xt‐j  ‐ Xt  )/ Xt 

where It  is the normalised variable for period t and t‐j is the base year.  

 

In other words the approach is to consider the country  itself as the reference country and 

calculate the distance in terms of an initial time point. 

For this analysis the base year is 2010 and the estimated composite indicator is for 2014 (t‐

5)3.  

The estimated values for the three pillars and the composite index are: 

Innovation and Technological Adoption (2014)  25.1 

Education and Training (2014)                 11.6 

ICT Infrastructure (2014)                      47.2 

SACKI (2014)                                 28.5 

The  pillars  show  that  the  improvements  are  highest  in  ICT  infrastructure  and  lowest  in 

education and training.  

                                                       3 The same approach can be used annually (t‐1). For purposes of this analysis a 5 year period has been used in order to capture growth over the most recent 5 years. 

 

55  

 Figure 10: Radar Diagram of pillars of SACKI 2014 

  

 Figure 11: Radar Diagram of Indicators of SACKI 2014 

 

Figures 10 and 11 show the performance of the pillars and individual indicators constituting 

the SA Composite Knowledge Indicator. The indicator percent of households with internet (fig 

2) exhibit the highest growth over the period. 

 

0

10

20

30

40

50ICT

EducationInnovation

SACKI Pillars 2014

Pillars

0

20

40

60

80Telephones

Computers

Internet

Secondary

TertiaryLiteracy

Articles

Patents

TBP

SACKI Indicators 2014

Indicators

 

56  

3.5  Recommendations 

The knowledge based economy indicators are critical for the country’s economic and social 

development.  By  monitoring  appropriate  the  knowledge  based  economy  NACI  has  the 

potentials  to make a valuable contribution  to  the country’s development and government 

objectives. 

In  this document we discussed the concept of knowledge based economy and the various 

approaches utilised internationally in order to monitor its growth and success. Two different 

approaches  used  in  order  to  estimate  the  knowledge  economy  and  its  growth.  The  first 

approach  involves  the  estimation  of  the  value  addition  of  the  knowledge  and  technology 

intensive industries and services in the country’s GDP. It is identified that the knowledge and 

technology intensive industries and services contribute less than 20% in the country’s GDP. 

This  is half of  the  relevant  contribution  in  the USA and below  that of other  countries  like 

Korea, China and Turkey. 

The second indicator is a composite indicator monitoring the growth of the knowledge based 

economy based on the World Bank’s  indicator.  It consists of  three pillars  ‐  Innovation and 

Technological Adoption; Education and Training and ICT Infrastructure. Analysis of the pillars 

shows that the ICT pillar made the highest contribution to the index over the period 2010‐

2014. 

We suggest that these indicators make a contribution to the understanding of the knowledge 

economy  in  South  Africa  and  it  is  recommended  that  NACI monitors  them  regularly  (e.g. 

annually) 

A relevant indicator with policy implications is “investments in the knowledge economy”. The 

indicator  has  been  recommended  by  the  European  Commission  (2003).  It  monitors 

investments in research and development (including tax investments); embodied technology; 

investment  in  information  technology;  funding  of  higher  education,  venture  capital  and 

others. It is recommended that NACI includes the development of that indicator in the set of 

indicators monitoring the knowledge based economy. 

 

 

57  

4. SouthAfricaInnovationScoreboard2010‐14

4.1  Introduction 

The South Africa Innovation Scoreboard provides an overtime assessment of the research and 

innovation  performance  of  the  country  and  the  relative  strengths  and  weaknesses  of  its 

research and innovation system. It aims to help decision makers to assess areas in which they 

need to concentrate their efforts in order to boost the country’s innovation performance. 

 

4.2  Measurement Framework 

The  South  African  Innovation  Scoreboard  is  following  as  measurement  framework  the 

Innovation Union Scoreboard (EC various). 

Innovation  performance  is  measured  using  a  composite  indicator  which  summarizes  the 

performance of a range of different indicators. The SA Innovation Scoreboard distinguishes 

between 3 main types of indicators – Enablers, Firm activities and Outputs – and 7 innovation 

dimensions (i.e. human resources; open excellent research system; finance and support; firm 

investments; linkages & entrepreneurship; intellectual assets and economic effects). The total 

of 16 indicators (with completed data)4 is used.  

The enablers capture the main drivers of  innovation performance external to the firm and 

differentiate  between  3  innovation  dimensions  ‐  human  resources,  open,  excellent  and 

attractive research systems and finance and support. 

Firm activities capture the innovation efforts at the level of the firm and differentiate between 

3 innovation dimensions ‐firm investments, linkages and entrepreneurship, and intellectual 

assets. 

Outputs capture the effects of firms’ innovation activities i.e. economic effects. 

Figure 12 shows the measurement framework of the SA Innovation Scoreboard.  

 

                                                       4 The Innovation Union Scoreboard uses 12 indicators for international comparisons. For South Africa the completed with data indicators are nine. 

 

58  

 

                    `       Figure 12: Summary Innovation Index (SII)  

Human 

Resources 

Open, 

Excellent 

Research 

Systems 

Finance 

and 

Support 

New 

doctorate 

graduates 

Population 

with 

tertiary 

education 

International 

scientific co‐

publications 

In top 10% 

most cited 

scientific 

publications 

R&D exp. in 

the public 

sector

Venture 

capital 

investments 

OUTPUTS

SA 

Innovation 

Index (SII) 

ENABLERS  FIRM ACTIVITIES 

Economic 

Effects 

Medium high 

tech product 

exports 

High tech 

product 

License and 

patent 

revenues from 

abroad

Exports in 

commercial 

Services

Firm 

Investments 

Linkage & 

Entrepreneurship 

Intellectual 

Assets 

R&D 

expenditure 

in the 

business 

sector 

Public – 

private co‐

publications 

PCT patent 

applications 

PCT patent 

applications 

in societal 

challenges ICT 

investments

 

59  

4.3  Data Sources and Approach 

The South Africa Innovation Scoreboard uses the most recent statistics from local sources and 

internationally recognised organisations such as the World Trade Organisation and OECD. 

The data in this report relates to statistics for 2014 for 11 of the 15 indicators. Three indicators 

use data for 2013 and two indicators for 2012. While the use of dated indicators is common 

practise internationally, the issue becomes of particular importance for composite indicators 

focused on inter‐temporal comparisons.  

Table 1 provides more information on the indicators used and their sources. 

Table 15: Indicators used in the development of the South Africa Innovation Scoreboard 

Type/Indicators  Data Sources  Comments 

ENABLERS     

New  Doctorates  per  1000 population aged 25‐34  

Department  of Higher  Education and  Training “Higher  Education Information Management System”  and Statistics  South Africa 

No of PhDs extrapolated. Actual most recent year 2013  

%  population  aged  20‐64 having  completed  tertiary education  

Statistics  South Africa  “Population Census 2011” 

Estimates  from  population censuses  

International  scientific  co publications  per  million population  

“World  of Knowledge” Thomson  Reuters and  Statistics  South Africa 

Data for 2010 and 2015 

Scientific  publications  among the  top10%  most  cited publications worldwide as % of total  scientific  publications  in the country 

“In  Cites  Essential Science  Indicators” Thomson Reuters  

Data for 5 year periods, 2006‐10 and 2011‐15 

R&D expenditure in the public sector (% of GDP)  

Department  of Science  and Technology 

Public  sector  is  estimated  as government  and  higher education  (most  recent  data 2013 for 2014)

Venture capital (% of GDP)  Southern  Africa Venture Capital and 

Data for 2014  

 

60  

Private  Equity Association 

FIRM ACTIVITIES     

R&D  expenditure  in  the business sector (% of GDP)  

Department  of Science  and Technology 

Data for 2013 for 2014 

Public Private co‐publications per million population 

“World  of Knowledge” Thomson  Reuters and  Statistics  South Africa 

Data  for  2  year  periods,  2009‐2010 and 2014‐15  

PCT  Patent  *applications  per billion GDP  

OECD Databases  2013 for 2014 in PPP  

PCT  Patent  applications  IN SOCIETAL  CHALLENGES  per billion GDP  

OECD Databases  2012 for 2014 IN PPP  

ICT Investments as % of GDP  Statistics  South Africa  “National Accounts” 

Data for 2012 for 2014 

OUTPUTS     

Licence  and  patent  revenues from abroad as % of GDP  

Reserve Bank  Data for 2014  

Contribution  of  High  Tech product  exports  to  total exports 

World  Trade Organisation databases 

Data for 2014  

Contribution  of  Medium  High Tech  product  exports  to  total exports  

World  Trade Organisation databases 

Data for 2014  

Contribution  of  exports  in commercial  services  to  total exports 

World  Trade Organisation databases 

Data for 2014   

 

The data are normalised using the following formula: 

It= ( Xt‐j  ‐ Xt  )/ Xt‐j 

Where It  is the normalised variable for period t and t‐j is the base year.  

In other words the approach is to consider the country  itself as the reference country and 

calculate the distance in terms of an initial time point. 

The  normalised  indicators  are  aggregated  with  equal  weights  to  create  the  innovation 

dimensions.  The  three  dimensions  are  further  aggregated  in  the  composite  indicator.  All 

dimensions are allocated equal weights. 

 

61  

For this analysis the base year is 2010 and the estimated composite indicator is for 2014.  

 

4.4  South African performance 

This section  reports  the country’s performance according  to  indicators, dimensions and  in 

terms of the SA Innovation Composite Indicators for 2010 and 2014.  

Table 2 shows the values of the individual indicators for 2010 and 2014 and the growth during 

the period. Among the enabler indicators only venture capital as percentage of GDP shows a 

negative  growth.  Among  the  firm  activities  however,  four  of  the  five  indicators  exhibit  a 

negative growth. Among the output  indicators only exports of commercial services shoe a 

negative growth. 

 Table 16: Performance score per indicator 

Type/Indicators  2010  2014  Growth/Decline 

ENABLERS       

New Doctorates  per  1000 population aged 25‐34  

0.16  0.23  0.43 

%  population  aged  20‐64 having  completed  tertiary education  

11.73  13.58  0.15 

International  scientific  co publications  per  million population  

95.78 146.08 0.52 

Scientific  publications among  the  top10%  most cited  publications worldwide  as  %  of  total scientific  publications  in the country 

1.2  1.4 0.16 

R&D  expenditure  in  the public sector (% of GDP)  

0.37 0.38 0.027 

Venture capital (% of GDP)  0.0073  0.0037  ‐0.49 

FIRM ACTIVITIES       

R&D  expenditure  in  the business sector (% of GDP)  

0.37  0.33  ‐0.108 

Public  Private  co‐publications per million population 

1,57  2,00  0.27 

PCT  Patent  applications per billion GDP  

0.12  0.10  ‐0.16 

 

62  

PCT Patent applications IN SOCIETAL  CHALLENGES per billion GDP  

0.03  0.028  ‐0.06 

ICT  Investments  as  %  of GDP 

3.2  2.9  ‐0.09 

OUTPUTS   

Licence  and  patent revenues  from  abroad  as % of GDP  

0.31  0.47  0.51 

Contribution of High Tech product  exports  to  total exports 

0.028  0.037  0.32 

MH  Tech  product  exports to total Exports 

0.0249  0.251  0.009 

Contribution of exports  in commercial  services  to total exports 

0.189 0.181 ‐0.038 

 

Figure  13  shows  the  performance  of  the  three  innovation  dimensions  during  the  period. 

Outputs exhibit a higher growth  than  the enablers and the  firm activities show a negative 

growth. The policy implication is that government should take action to encourage businesses 

to undertake innovation. 

 

 Figure 13: Performance of Innovation dimensions 2010‐14 

The SA composite innovation indicator 2014 with base 2010 is 0.11. The index shows a growth 

even though the firm activities were contracting during the period.  

 

‐0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2Enablers

Firm ActivitiesOutputs

South African Innovation Performance Growth 2010‐2014

 

63  

4.5  Discussion and Recommendations 

This section develops the SA composite innovation indicator. The indicator can provide inter‐

temporal information for the performance of the country’s innovation system. 

The measurement framework used is that of the Innovation Union Scoreboard developed and 

used by the European Commission to monitor the performance of the European countries. 

The European effort provides comparative information of the European countries and South 

Africa and hence, the two composite indicators complement each other. The one provides 

information related to the country’s performance over time and the other in comparison to 

the rest of the world. 

The Innovation Union Scoreboard is using 12 indicators for the non European comparisons 

mainly because additional data are not available. South Africa is covered by nine indicators 

because of non availability of data.  

The SA composite  innovation  indicator utilises 15  indicators  including values  for  the  three 

indicators not included in the European effort. 

The SA composite indicator does not include a number of indicators related to innovation as 

the  SA  Innovation  Surveys  are  currently  behind  schedule.  Provided  that  the  innovation 

surveys  will  provide  reliable  information  the  composite  indicators  can  be  expanded  with 

additional indicators (e.g. SMMEs innovating in house; non R&D innovation expenditures etc). 

An important issue related to the SA Composite Innovation Indicator is the timely availability 

of raw data. The international efforts focus on inter country comparisons and they use most 

recent data that may be a few years old. The obvious solution for the inter‐temporal indicator 

is firstly to use equivalent data that become available on time. For example, USPTO patents 

statistics  are  becoming  available  a  lot  sooner  than  the  PCT  statistics.  Hence,  it  is 

recommended that the PCT statistics are replaced with USPTO data. 

Simialrly NACI  should  request  the early  development  and publishing of  the  SA  Innovation 

Surveys. 

The main findings and recommendations of the report are as follows: 

1.  International  composite  indicators  are  used  internationally  and  can  be  utilised  in 

order to inform NACI about the country’s relevant innovation position over time and 

internationally. The Global  Innovation  Index and  the  Innovation Union Scoreboard 

are  important  in  the  international  context.  A  document  focused  on  South  Africa 

should be produced  regularly  describing  the  country’s  performance  together with 

clarifications and the possible shortcomings of the indices. The document should be 

 

64  

written in a way that can be understood by non experts in the field of innovation and 

indicators. 

2.  The “South African Composite Indicator” has been developed in order to monitor the 

performance of the national system of innovation over time. The Indicator has been 

developed  in  accordance  with  the  international  standards  taking  care  that  the 

normalization process maintains  comparability  over  time.  The  indicator  should  be 

expanded to cover a period of at least ten years (since 2000) and use the currently 

available variables in the country. Similarly the indicator should be updated regularly. 

3.  The “South African Composite  Indicator” should be expanded  in order to  fulfil  the 

monitoring needs of the country and NACI. Suggested additions include: a sub‐pillar 

under “outputs” covering “social effects”; a variable under “open, excellent research 

systems”  covering  non  SA  doctorate  students;  a  variable  under  “linkages  and 

entrepreneurship” covering business support for university research.  

4.  Partial innovation indicators are particularly useful for addressing issues of priority in 

the policy community and the decision makers. In this document we have described 

selectively  indicators  related  to  Knowledge  Intensive  Economy;  to  Technology 

Transfer  from  the  universities  and  research  organisations  and  related  to  Human 

Talent. In this context a composite indicator related to the knowledge based economy 

has been developed. The development of additional partial indicators should follow 

(e.g. for technology transfer; human talent etc).  

5.  A number of international composite indicators include South Africa. However, often 

the developers do not have access  to all  South African data. NACI should monitor 

these  efforts  and  offer  to  provide  the  missing  indicators.  Similarly,  the  locally 

developed indicators can be improved with the addition of variables which are not 

currently  available.  For  example,  the  SA  innovation  surveys  are  not  currently 

available.  NACI  should  monitor  and  advice  that  efforts  to  provide  relevant 

information should be available and up to date.  

 

 

65  

Appendice

Appendix 1: South Africa‐ Detailed Profile 2013 GII 

 Key indicators Population (millions) ........................................................................................................ 51.1 GDP (US$ billions) ............................................................................................................ 390.9 GDP per capita, PPP$ .................................................................................................. 11,302.2 Income group ......................................................................................... Upper‐middle income Region.......................................................................................................... Sub‐Saharan Africa 

             Score (0–100) or              Value (hard data)     Rank 

Global Innovation Index (out of 142) ..................................       37.6   58 Innovation Output Sub‐Index .................................................................................. 31.3   71 Innovation Input Sub‐Index................................................................................  43.9   51 Innovation Efficiency Ratio..................................................................................   0.7   99 Global Innovation Index 2012 (based on GII 2012 framework) ...........................  37.4   54  1 Institutions ....................................................           70.1   44 1.1 Political environment..........................................................................     63.5   51 1.1.1 Political stability*....................................................................................   66.6   68 1.1.2 Government effectiveness* ............................................................     48.5   52 1.1.3 Press freedom* ........................................................................................   75.4   43 1.2 Regulator y environment ..................................................................     76.4   42 1.2.1 Regulatory quality* ..............................................................................   61.0   53 1.2.2 Rule of law*...............................................................................................   49.9   55 1.2.3 Cost of redundancy dismissal, salary weeks #...........................     9.3   33 1.3 Business environment ........................................................................     70.4   45 1.3.1 Ease of star ting a business* ............................................................     89.0   35 1.3.2 Ease of resolving insolvency*........................................................     38.2   75 1.3.3 Ease of paying taxes*#..........................................................................   83.9   25  2 Human capital & research..........................           23.7   102 2.1 Education ...................................................................................................   48.6   82 2.1.1 Current expenditure on education, % GNI ..............................     5.5   30 2.1.2 Public expenditure/pupil, % GDP/cap .......................................    n/a   n/a 2.1.3 School life expectancy, years....................................................            n/a     n/a 2.1.4 PISA scales in reading, maths, & science ..................................    n/a      n/a 2.1.5 Pupil‐teacher ratio, secondary ......................................................     25.0     107 2.2 Tertiary education ....................................................................................   0.6   141 2.2.1 Tertiary enrolment, % gross...............................................................       n/a   n/a 2.2.2 Graduates in science & engineering, % ....................................     n/a   n/a 2.2.3 Tertiary inbound mobility, % .............................................................            n/a   n/a 2.2.4 Gross tertiary outbound enrolment, %......................................     0.1      135 

 

66  

2.3 Research & development (R&D)...................................................     21.8   38 2.3.1 Researchers, headcounts/mn pop. .........................................            820.0   57 2.3.2 Gross expenditure on R&D, % GDP...............................................     0.9   36 2.3.3 QS university ranking, average score top 3*# ........................            39.5  33 3 Infrastructure................................................           28.5   83 3.1 Information & communication technologies (ICTs)........              28.5   87 3.1.1 IC T access* .................................................................................................   37.9   86 3.1.2 IC T use* .......................................................................................................   14.6   86 3.1.3 Government’s online service* ............................................................           45.8   81 3.1.4 E‐participation*.......................................................................................   15.8   79 3.2 General infrastructure...........................................................................            36.6   39 3.2.1 Electricity output, kWh/cap..................................................... ..........             5,134.0   41 3.2.2 Electricity consumption, kWh/cap...................................... .......................  4,802.6   40 3.2.3 Logistics performance* #.....................................................................   66.8   22 3.2.4 Gross capital formation, % GDP ...................................................     21.0   84 3.3 Ecological sustainability....................................................................     20.3   114 3.3.1 GDP/unit of energy use, 2000 PPP$/k g oil eq........................             3.5      105 3.3.2 Environmental performance*........................................................     34.5   120 3.3.3 ISO 14001 environmental certificates/bn PPP$ GDP........       1.5   48  4 Market sophistication #.................................           66.0   16 4.1 Credit #.............................................................................................................   56.9   31 4.1.1 Ease of getting credit*#....................................................................     100.0     1 4.1.2 Domestic credit to private sector, % GDP.#............................            135.0   16 4.1.3 Micro finance gross loans, % GDP..................................................     0.6   47 4.2 Investment #................................................................................................   63.9   10 4.2.1 Ease of protecting investors* #.........................................................     83.0   10 4.2.2 Market capitalization, % GDP#......................................................     209.6     1 4.2.3 Total value of stocks traded, % GDP #..........................................     91.2   10 4.2.4 Venture capital deals/tr PPP$ GDP ................................................     0.0   71 4.3 Trade & competition ...........................................................................     77.1   65 4.3.1 Applied tariff rate, weighted mean, % ........................................     4.4   75 4.3.2 Non‐agricultural mkt access weighted tariff, %....................              1.3   82 4.3.3 Intensity of local compe on†.....................................................     67.8   51  5 Business sophistication ..............................           31.5   71 5.1 Knowledge workers...............................................................................           37.9   90 5.1.1 Knowledge ‐intensive employment, % ....................................     15.2   82 5.1.2 Firms offerring formal training, % firms....................................     36.8   47 5.1.3 R&D per formed by business, % GDP ...........................................     0.5   34 5.1.4 R&D financed by business, %........................................................     42.5   38 5.1.5 GMAT mean score ..............................................................................          472.7   94 5.1.6 GMAT test takers/mn pop. 20–34...............................................     60.6   75 5.2 Innovation link ages..............................................................................            28.3   59 5.2.1 University/industry research collabora on†# ........................             58.5   29 5.2.2 State of cluster development†.....................................................     50.1   47 5.2.3 R&D financed by abroad, % ............................................................     12.1   29 

 

67  

5.2.4 JV–strategic alliance deals/try PPP$ GDP ....................................     0.0   51 5.2.5 Patent families filed in 3+ offices/bn PPP$ GDP ..................       0.0   53 5.3 Knowledge absorption ......................................................................     28.2   61 5.3.1 Royalty & license fees payments, % service imports #......       10.8   6 5.3.2 High‐tech imports less re ‐imports, %......................................     11.0   40 5.3.3 Comm., computer & info. Services imports, %.......................             2.6   95 5.3.4 FDI net inflows, % GDP .........................................................................   1.4   114  6 Knowledge & technology outputs...........                   24.7   79 6.1 Knowledge creation............................................................................. .          17.4   52 6.1.1 Domestic resident patent ap/bn PPP$ GDP ...........................            1.2   64 6.1.2 PC T resident patent ap/bn PPP$ GDP ........................................     0.5   38 6.1.3 Domestic res utility model ap/bn PPP$ GDP ........................              n/a   n/a 6.1.4 Scientific & technical articles/bn PPP$ GDP .........................             15.0   55 6.1.5 Citable documents H index #.........................................................     216.0   33 6.2 Knowledge impact.................................................................................           34.1   68 6.2.1 Growth rate of PPP$ GDP/worker, % ...........................................     3.5   31 6.2.2 Ne w businesses/th pop. 15–64 .......................................................     0.8   75 6.2.3 Computer soft ware spending, % GDP ........................................     0.4   26 6.2.4 ISO 9001 quality certificates/bn PPP$ GDP.............................             6.1   60 6.2.5 High‐ & medium‐high‐tech manufactures, %....................       26.2   38 6.3 Knowledge diffusion ...........................................................................     19.1   103 6.3.1 Royalty & license fees receipts, % service exports................              0.4   56 6.3.2 High‐tech exports less re ‐ exports, %...........................................     2.5   56 6.3.3 Comm., computer & info. Services exports, %.......................              3.6   100 6.3.4 FDI net outflows, % GDP ..................................................................     –0.1   117  7 Creative outputs ..........................................           37.8   68 7.1 Intangible assets ....................................................................................          45.9   54 7.1.1 Domestic res trademark reg/bn PPP$ GDP...........................             31.9   50 7.1.2 Madrid trademark registrations/bn PPP$ GDP .....................             n/a   n/a 7.1.3 IC T & business model crea on†...................................................     63.3   43 7.1.4 IC T & organiza onal model crea on†......................................     56.4   52 7.2 Creative goods & services ................................................................     33.2   75 7.2.1 Audio ‐visual & related services exports, %..............................     n/a   n/a 7.2.2 National feature films/mn pop. 15–69........................................     0.6   86 7.2.3 Paid‐for dailies, circulation, % pop. 15–69................................     4.5   87 7.2.4 Printing & publishing manufactures, %......................................     2.3   33 7.2.5 Creative goods exports, % ..................................................................     0.7   62 7.3 Online creativity .....................................................................................   26.2   75 7.3.1 Generic top ‐level domains (TLDs)/Th pop. 15–69 ...............              4.5   64 7.3.2 Country‐ code TLDs/th pop. 15–69............................................     44.7   42 7.3.3 Wikipedia monthly edits/mn pop. 15–69 ...........................       313.9   101 7.3.4 Video uploads on YouTube/pop. 15–69 .................................             53.7   107 * denotes index value †Survey based value #indicates strength 

 

68  

Appendix 2: Rankings of Resource Rich Economies According to Five Pillars (Capacities and Performance) ‐ Abu Dhabi Innovation Index 

 

 

 

69  

 

 

70  

    

 

71  

    

 

72  

  

  

 

73  

Appendix 3: Detailed Values of SA Innovation Indicators ‐ Abu Dhabi Innovation Index 

 

  

 

74  

  

 

75  

               

 

 

76  

Appendix 4: Global Competitiveness Indicator‐South Africa 

 

 

77  

 South African Performance 2014‐15   

 

78  

 

 

 

 

79  

Appendix 5: Economic Gains from Research and Development 

 

Economic Gains from R&D 

The importance of R&D and of the associated innovations, for growth and employment, is well  established  in  the economic  literature.  Estimates  from both  the  firm  and  industry levels indicate that the social rate of return to R&D ranges from 20 to 100% depending on the sector and averages approximately 50%.   By comparison, the net private rate of return to R&D varies from 20 to 30%. This difference justifies government involvement in order to improve social benefits. 

Some of the most often cited studies on the field are the following: 

Solow (1957) identified the factors that underlay the doubling in gross output per hour of work  that  the  USA  enjoyed  between  1909  and  1949.  He  estimated  that  of  all  factors (capital,  labour,  savings,  etc.)  technical  change  had  contributed  seven  eighths  of  the improvement in economic growth. Solow won the Nobel Prize in economics in 1987 for his studies.  

Terleckyj found that Griliches rate of return to be quite comparable to his own value for the manufacturing industries of 37% return on private R&D when only direct R&D inputs were considered. 

Zvi Griliches (1985), in a study of 883 companies representing more than 80% of the entire 

industrial R&D conducted in the USA, found a 17% rate of return to total R&D, private plus 

government funded, for the period 1957‐65. There was a wide range in the rate of return 

by industry, with the chemical industry at the top at 93%; electric equipment and aircraft 

and missiles  at  the  bottom at  3‐5%;  and metals, machinery,  and motor  vehicles  in  the 

middle  at  23  to  25%.  For  privately  financed  R&D  alone, Griliches  found  a  substantially 

higher average return of 32 to 40%. 

Chand  (1978)  examined  the  performance  of  19  Canadian  industries  according  to  the amount  they  invested  in  R&D.  He  estimated  that  research‐intensive  industries  over  a period of 13 years had a 50% higher growth in output, 29% higher growth in productivity and 56% lower growth in prices than other industries. In comparison with industries that did  not  undertake  research,  employment  in  the  research‐intensive  industries  grew  by 231% more, output expanded by 66% more, there was a 43% higher growth in productivity and 57% lower growth in prices. 

Edwin Mansfield  (1980)  refined Terleckyj’s work on  the 20 manufacturing  industries by dividing  R&D  into  its  basic  and  applied  components.  He  found  a  “strong  relationship between the amount of basic research carried out by an industry and the industry’s rate of productivity increase during 1948‐1966”. In a further study of 37 innovations Mansfield (1982)  compared  the  return  on  R&D  for  those  innovations  to  the  firm  making  the investment  (the  “private  return”)  with  the  return  to  society  as  a  whole  (the  “social return”). He found a median private rate of return of about 25%, but a median social return of close to 70%. 

 

80  

 

The  Office  of  Technology  Assessment  (OTA)  (1986)  in  reviewing  the  productivity  return  to agricultural research concluded that all but one of the studies has shown a very high internal rate of return on public sector agricultural research… The rate of return varies from a low of 21% to a high of 110%, with the vast majority of the 33 to 66% range. 

Coe et al (1995) of the Centre for Economic Policy Research examined the links between R&D and productivity  gains  in  OECD  countries  from  1970  to  1990.  They  concluded  that  an  increase  in business R&D increases total factor productivity (TFP ‐ the output for a given input of labour and capital) with a response which was related to the total “stock” of R&D from domestic and foreign sources. The rate of return on industrial R&D was over 100% at the national level. 

Bernstein  (1996)  estimated  the  rates  of  return  to  R&D  in  the  Canadian  communications equipment industry and the Canadian manufacturing sector. The estimated social rates of return were found to be 22.5% and 24% greater than the private rates of return respectively. 

The OECD (1986) found that R&D is beneficial to the creation of employment. A country that lags behind in innovation tends to lose jobs to those countries that lead in the introduction of new technology. 

Finally, the National Association of Manufacturers (NAM 1998) in their 1998 report identify that tax  incentives  offered  by  governments  to  industrial  establishment  have  a  substantial  positive effect on the economy. 

Econometric simulations run by NAM to assess  the benefits of a 20% tax credit show that  the economy will be 203% or US$28 billion higher after 20 years than it would be in the absence of the  tax credit. Further, NAM examines  the  impact of a  full 10% credit allowed on annual R&D investments  made  by  companies  instead  of  the  incremental  credit.  The  result  is  that  GDP increases  by  US174  billion  over  20  years.  The  study,  which  was  submitted  to  the  Congress concludes  that  increasing  the  credit  will  lower  the  cost  of  R&D  even more,  leading  to  more investment in research, faster gains in productivity and significantly larger gains in GDP. 

More recent research (Kafouros 2007)  identifies that R&D also drives significant organizational adaptations that favour business performance. 

 

81  

References

 ADB  (2014)  “Innovative  Asia:  Advancing  the  Knowledge  Based  Economy‐The  Next  Policy Agenda” Asian Development Bank; Mandaluyong City, Philippines  Aghion, P. and Howitt, P. (2007) “Capital, Innovation, and Growth Accounting,” Oxford Review of Economic Policy; Vol. 23, No. 1: 79‐93  Archibugi, D., Coco, A., (2004) “A New Indicator of Technological Capabilities for Developed and Developing Countries (ArCo)” World Development 4 (2004), 629–654  Arundel  a.,  Hansen  W.,  Kanerva  M.,  (2008)  “Knowledge  based  Economy”  MERIT  for  the European Commission  Bloomberg  (2015)  “The  Bloomberg  Innovation  Index”  available  at http://www.bloomberg.com/visual‐data/best‐and‐worst//most‐innovative‐countries  Brinkley, I. (2006) “Defining the Knowledge Economy” The Work Foundation Department of Economic Development Abu Dhabi (2014) “The Abu Dhabi Innovation Index” http://centres.insead.edu/innovation‐policy/publications/documents/En_IndexReport.pdf   Desai M., Fukuda Parr S., Johansson C. Sagasti F. (2001) Measuring Technology Achievement of  Nations  and  the  Capacity  of  Participate  in  the  Network  Age”  available  at http://hdr.undp.org/sites/default/files/ip_desai‐2.pdf  Desai  M;  Fukuda‐Parr  S,  Johansson  C.  Sagasti  F  (2002)  “Measuring  the  Technology Achievement  of  Nations  and  the  Capacity  to  Participate  in  the  Network  Age”  Journal  of Human Development 3(1): 95‐122   Drucker P. (1969) “The Age of Discontinuity, Guidelines to Our Changing Society” Harper & Row: New York  DST  (2002)  “South  Africa’s  National  Research  and  Development  Strategy”  Department  of Science and Technology, Pretoria  EC  (2011)  “Composite  Indicator  for  Knowledge  transfer”  Report  from  the  European Commission’s Expert Group on Knowledge Transfer Indicators; Luxembourg: Office for official publications of the European Communities  EC (2014) “Innovation Union Scoreboards 2014” European Commission; Brussels  Economist Intelligence Unit (2012) “The Global Index Report: the outlook to 2015” available at http://www.globaltalentindex.com/pdf/Heidrick_Struggles_Global_Talent_Report.pdf  European Commission  (2003)  “Third European Report on Science & Technology  Indicators 2003: Towards a knowledge‐based economy” European Commission, Brussels 

 

82  

 European  Commission  (2004)”Composite  Indicator  on  e‐business  Readiness”  DG  JRC, European Commission, Brussels  Fedderke,  J.W.  (2005).  “Technology, human capital  and growth” University of Cape Town, School of Economics; Working paper No 27  Giampietro M., Mayumi K., Munda G., (2004), “Integrated Assessment and Energy Analysis: Qualitative Assurance in Multi‐Criteria Analysis of Sustainability” quoted in EC (2005) “Tools for  Composite  Indicators  Building”  EUR  21682  EN  available  at http://farmweb.jrc.cec.eu.int/ci/bibliography.htm  Godin B (2007) “Science, Accounting and Statistics: the Input‐Output Framework” Research Policy 36: 1388‐1403  Grupp H., Schubert T (2010) “Review and New Evidence on Composite Innovation Indicators for Evaluating National Performance” Research Policy 39: 67‐78  Hollanders  H  and  Tarantola  S.  (2011)  “Innovation  Union  Scoreboard  2010‐Methodology Report”  accessed  September  2015  at http://ec.europa.eu/enterprise/policies/innovation/files/ius‐methodology‐report_en.pdf   Inglesi‐Lotz R. and Pouris A. (2013) “The influence of scientific research output of academics on economic growth  in South Africa: an autoregressive distributed  lag  (ARDL) application” Scientometrics Volume 95, Issue 1 (2013), Page 129‐139  Jones, C. (2002) “Sources of U.S. Economic Growth in a World of Ideas,” American Economic Review; Vol. 92, No. 1: 220‐239  Johnson Cornell University,  INSEAD, WIPO  (2014)  “The Global  Innovation  Index 2014:  The human  factor  in  Innovation”  Fontainebleau  Ithaca  and  Geneva  available  at http://www.globalinnovationindex.org/content.aspx?page=gii‐full‐report‐2014  Jorgenson, D. (2005) “Accounting for Growth in the Information Age,” Chapter 10 in Aghion, P and Durlauf, S. (editors) Handbook of Economic Growth 743‐815  JRC  (2013)  “Update  on  the  Composite  Indicators  of  Structural  Change  towards  a  More Knowledge‐Intensive  Economy”  Joint  Research  Center  Scientific  and  Policy  Reports; Luxembourg: Publications Office of the European Union   KAM  (2012)  “Knowledge  Economy  Index”  World  Bank  available  at http://siteresources.worldbank.org/INTUNIKAM/Resources/2012.pdf  McGillivray M (1991) “The Human Development  Index‐ Yet another Redundant Composite Development Indicator” World Development 19 (10): 1461‐1468  

 

83  

Milken  Institute  (2001)  “Knowledge‐based  Economy  Index”  available  at https://www.milkeninstitute.org  Munda,  G.,  Nardo,  M.,  (2009)  “Non‐compensatory/non‐linear  Composite  Indicators  for Ranking Countries: a Defensible Setting”. Applied Economics 41, 1513–1523  OECD  (1963)  “Frascati Manual:  Proposed  Standard  Practice  for  Surveys  on  Research  and Experimental Development” Organisation for Economic Cooperation and Development, Paris  OECD  (2003)  “Composite  Indicators  of  Country  Performance:  A  Critical  Assessment” Organisation for Economic Cooperation and Development, Paris  OECD  (2008)  “Handbook  on  Constructing  Composite  Indicators  –  Methodology  and  User Guide” Organisation for Economic Cooperation and Development, Paris  ONS  (2002)  “Towards  a  Measurement  Framework  for  International  e‐Commerce Benchmarking” Office for National Statistics; London  Otoiu,  A;  Titan,  E;  Dumitrescu,  R.  (2014)  “Are  the  Variables  used  in  Building  Composite Indicators of Well Being Relevant? Validating composite indexes of well being” Ecological  Indicators  46:  575‐585  Powell,  H;  Lee,  D.  (2014)  “Modelling  Spatial  Variability  in Concentrations of  Single  Pollutants  and Composite Air Quality  Indicators  in Health  Effects Studies” Journal of the Royal Statistical Society Series A‐ Statistics in Society 177 (3): 607‐623  Tkacova, A. (2012) “Composite Leading Indicators of Czech Business Cycle” Politica Economie 60(5):590‐613  Vertesy,  D.,  Albrecht,  D.,  Tarantola,  S.  (2012)  ‘Composite  Indicators  measuring  structural change, to monitor the progress towards a more knowledge‐intensive economy in Europe’, European Commission (EUR 25279 EN)  World  Bank  (2008)  “Knowledge  for  Development  Program  in  the  World’s  Economies Measuring  Knowledge,  Knowledge  Assessment  Methodology  and  Knowledge  Economy Index” The World Bank  Institute’s Knowledge for Development Program (K4D) available at www.worldbank.org/kam, 2008  World  Bank  (2012)  “Knowledge  Assessment  Methodology”  Available  at http://web.worldbank.org/WBSITE/EXTERNAL/WBI/WBIPROGRAMS/KFDLP/EXTUNIKAM/0,,contentMDK:20584278~menuPK:1433216~pagePK:64168445~piPK:64168309~theSitePK:1414721,00. html  World Bank (2012) “Knowledge Economy Index” available at http://data.worldbank.org/data‐catalog/KEI  World Economic Forum (2015) “Methodology: The 12 Pillars of Competitiveness” available at http://reports.weforum.org/global‐competitiveness‐report‐2014‐2015/methodology/